JP2021008361A - ブームが枢動支持されたクレーンのための電動アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】伸縮ブームのためのピンアクチュエータアセンブリの損傷を防ぐ方法の提供。【解決手段】ベース、ベースに動作可能に連結された操作プレート、ベースに対する操作プレートの動きに応じて移動可能な１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームを有するロッキングヘッドを含む。ピンアクチュエータアセンブリはまた、操作プレートに動作可能に連結され、ベースに対して操作プレートを動かすようにされたアクチュエータを含む。ピンアクチュエータアセンブリは更に、ハウジング４６に対して移動可能でありアクチュエータに動作可能に連結されたロッド３８、ロッド３８とハウジング４６との間に連結された第１の付勢部材４０、及びロッドとハウジングとの間に連結された第２の付勢部材４４を有する動作緩和部１６を含む。【選択図】図７

Description

本開示は、概して、ロッキングヘッドの少なくとも１つのピンを作動させるためのピンアクチュエータアセンブリを備えるクレーンの伸縮ブームに関する。

伸縮ブームを有するクレーンは、選択的にブームの伸縮セクションの部分に係合したりその部分から外れたりするようにされたシリンダーピン及びセクションピンを備える機械的なロッキングヘッドを含む。機械的なロッキングヘッドは、ブームの個々の伸縮セクションを伸張したり引込んだりするようにされたリニアブームアクチュエータ上に取り付けられている。そのために、シリンダーピンは、リニアブームアクチュエータの動きによって、伸縮セクションに係合して伸縮セクションを伸張したり引込んだりするように駆動するようにされている。反対に、シリンダーピンは、伸縮セクションから外れてブームセクションに対するリニアブームアクチュエータ及び機械的なロッキングヘッドの動きを可能とすることもできる。したがって、機械的なロッキングヘッドは、別の伸縮セクションを伸張したり引込んだりするために、その別の伸縮セクションに係合するように再配置される。

機械的なロッキングヘッドのセクションピンは、ブームの伸縮セクション上でセクションロックに係合するようにされている。セクションピンは、セクションロックを、隣接するブームセクションに対する伸縮ブームセクションの伸縮動作が制限されるロック位置と、隣接するブームセクションに対する伸縮ブームセクションの伸縮動作が許容されるロック解除位置との間で動かすように動作可能である。したがって、シリンダーピンが伸縮セクションに係合され、セクションロックがロック解除位置に動かされた状態で、リニアブームアクチュエータは、伸張したり引込んだりする伸縮セクションの動きを引き起こすことができる。所望の位置に到達すると、機械的なロッキングヘッドのセクションピンは、セクションロックを作動させて隣接するブームセクションに対する伸縮セクションの伸縮動作を実質的に防止するように操作することが可能であり、シリンダーピンは伸縮セクションから外される。そのあと、機械的なロッキングヘッドは再配置される。

既知のリニアブームアクチュエータは、伸縮するロッド−シリンダーアセンブリとして形成さている。機械的なロッキングヘッドのシリンダーピン及びセクションピンは、伸縮するロッド−シリンダーリニアブームアクチュエータのロッド内の油圧トロンボーンシリンダーによって油圧駆動される。しかしながら、ピンを作動させるための油圧トロンボーンシリンダーの動作は、同伴空気及び／又は低い温度によって悪影響を受ける虞がある。また、トロンボーンシリンダー内の圧力は、ピン引き抜き動作中にリニアブームアクチュエータのロッド又はシリンダーを逸らすかもしれず、これによりピンが動かなくなるかもしれない。その結果、動かなくなったピンを解放するためのブームピン止め操作が遅れるか又は延長されることになる。

米国特許出願第２０１５／０１２８７３５号には、摺動接続部材によってロックボルトが入れられたり引き抜かれたりするロック穴をそれぞれ有する外側伸縮セクション及び内側伸縮セクションを備える伸縮システムにおけるロッキングシステムの摺動接続部材の駆動が開示されている。ロックボルトは、ロックボルトが線形動作に影響を与えるようにして摺動経路内に延びる係合部材によって移動可能であり、ブームセクションはボルト穴内へのロックボルトの挿入によって相互に接続され、摺動接続部材はリニア電動装置によって駆動される。

しかしながら、電動アクチュエータを組み込んだ上述の既知のシステムであっても、シリンダー及び／又はセクションピンが、ピンの自由な動きが妨げられるように配置されうる。制御システムは、ピンが自由に動ける位置に到達したときにピンが要求通りに動かされるように、リニアブームアクチュエータ及び／又は電動アクチュエータを操作する。しかしながら、そのようなやり方は信頼性のないものであり、ピンの操作に不確実さが残される。例えば、ピンの動きが妨げられているときに制御システムによる電動アクチュエータの操作が繰り返し行われることによって、電動アクチュエータに損傷を与えたり早計な摩耗をもたらしたりすることがある。

そのため、ロッキングヘッドのシリンダー及び／又はセクションピンの動きが妨げられているときに電動アクチュエータの動きを吸収するための動作緩和部が組み込まれた、伸縮ブームのためのピンアクチュエータアセンブリを設けることが望ましい。

一形態では、伸縮ブームのためのピンアクチュエータアセンブリは、ベース、ベースに動作可能に連結された操作プレート、ベースに対する操作プレートの動きに応じて移動可能とされた１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアーム、を有するロッキングヘッドを含む。ピンアクチュエータアセンブリはまた、操作プレートに動作可能に連結されて操作プレートをベースに対して移動させるようにされたアクチュエータであって、電動モータ及び駆動アームを有するアクチュエータを含む。電動モータは駆動アームを駆動アーム伸張位置と駆動アーム引込位置との間で駆動する。ピンアクチュエータアセンブリはさらに、ハウジング、ハウジングに対して移動可能とされアクチュエータに動作可能に連結されたロッド、ロッドとハウジングとの間に連結された第１の付勢部材、及びロッドとハウジングとの間に連結された第２の付勢部材、を有する動作緩和部を含む。

別の形態では、クレーンのための伸縮ブームは、ベースセクションと、当該ブームの長さを調整するようにベースセクションに対して移動可能とされた複数の伸縮セクションと、ベースセクションの中に配置され、ブームの長さを調整するために複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションを動かすように動作可能とされたブームアクチュエータと、ブームアクチュエータに動作可能に接続されたピンアクチュエータアセンブリと、を含む。ピンアクチュエータアセンブリはまた、操作プレートに動作可能に連結されて操作プレートをベースに対して移動させるようにされたピンアクチュエータであって、電動モータ及び駆動アームを有するピンアクチュエータを含む。電動モータは駆動アームを駆動アーム伸張位置と駆動アーム引込位置との間で駆動する。ピンアクチュエータアセンブリはさらに、ハウジング、ハウジングに対して移動可能とされアクチュエータに動作可能に連結されたロッド、ロッドとハウジングとの間に連結された第１の付勢部材、及びロッドとハウジングとの間に連結された第２の付勢部材、を有する動作緩和部を含む。

本発明のこれらの及び他の特徴及び効果は、添付の特許請求の範囲と併せて、後述する詳細な説明により明らかになるであろう。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第１の状態における斜視図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第２の状態における斜視図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第３の状態における斜視図である。

一実施形態に係る動作緩和部の側面図である。

図４の動作緩和部の斜視図である。

図４の動作緩和部の端面図である。

一実施形態に係る動作緩和部の中立状態における側面断面図である。

一実施形態に係る動作緩和部の第１の負荷状態における側面断面図である。

一実施形態に係る動作緩和部の第２の負荷状態における側面断面図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第４の状態における斜視図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第５の状態における斜視図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第６の状態における斜視図である。

一実施形態に係るピンアクチュエータアセンブリの第７の状態における斜視図である。

一実施形態に係る伸縮ブームを有するクレーンの斜視図である。

本装置は様々な形態での実施の余地があるとはいえ、現時点での好ましい実施形態が図面に示されており以下ではその実施形態を説明してゆくが、ついては本開示は単に装置の例示と見なされるべきであって説明されている特定の実施形態に限定しようとするものではないことを理解されたい。

本開示は、概して、例えばクレーン上にあるタイプの伸縮ブームにおけるブームアクチュエータのためのピンアクチュエータアセンブリに関する。ピンアクチュエータアセンブリは概して、ロッキングヘッド、電動アクチュエータ、及び動作緩和部を含む。

ロッキングヘッドは、ベース、並びにブームアクチュエータ及び／又は伸縮ブームの長手軸線に沿って又はそれと平行にベースに対して移動可能な操作プレートを含む。操作プレートは１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームに動作可能に接続されて、操作プレートの動きによって１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームの動きが生じるようにされる。例えば、操作プレートは、第１のガイド壁及び／又は第２のガイド壁を含み、第１のガイド壁は第１のガイド壁とシリンダーピンとの間に相互接続されたシリンダーピンリンク部材と連動し、第２のガイド壁は第２のガイド壁とセクションロックアームとの間に相互接続されたセクションロックアームリンク部材と連動する。

一例として、第１のガイド壁は、操作プレートの相対的な動きに応じたシリンダーピンの動きを生じさせない第１の部分、及び操作プレートの相対的な動きに応じたシリンダーピンの動きを生じさせる第２の部分を含む。同様に、第２のガイド壁は、操作プレートの相対的な動きに応じたセクションロックアームの動きを生じさせない第１の部分、及び操作プレートの相対的な動きに応じたセクションロックアームの動きを生じさせる第２の部分を含む。一実施形態においては、各ガイド壁の第１の部分は、概して操作プレートの動きの方向に、例えば長手軸線と平行に延びている。第２の部分は、長手方向成分及び横方向成分を有する方向に延びていて、各ガイド壁の第１の部分に対して斜めになるようにされている。一実施形態においては、シリンダーピンリンク部材は第１のガイド壁の第１の部分に係合され、一方でセクションピンアームリンク部材は第２のガイド壁の第２の部分に係合される。反対に、一実施形態においては、シリンダーピンリンク部材は第１のガイド壁の第２の部分に係合され、一方でセクションピンアームリンク部材は第２のガイド壁の第１の部分に係合される。そして、一実施形態においては、操作プレートの動きによって、シリンダーピン又はセクションロックアームの動きがもたらされる一方でシリンダーピンとセクションロックアームとのうちの他方はその場に保持される。

電動アクチュエータは、操作プレートに動作可能に接続されている。電動アクチュエータの駆動アームは、ピンアクチュエータアセンブリの通常動作中に操作プレートのベースに対する対応する動きを引き起こすために、伸張されたり引込まれたりする。しかしながら、いくつかの例では、１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームの動きは抑止されるか又は妨げられ、その結果として駆動アームの動きに応じた操作プレートの意図した動きが抑止されるか又は妨げられる。

動作緩和部は、電動アクチュエータ及び操作プレートに動作可能に接続されている。動作緩和部は、１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームが意図するように自由に動けるときには、実質的に動かない状態で動作する。しかしながら、１つ以上のシリンダーピンの動き及び／又は１つ以上のセクションロックアームの動きが抑制されて、それにより意図する操作プレートの動きが妨げられている場合には、動作緩和部は駆動アームの動きを吸収すなわち緩和することによって、１つ以上の負荷状態になるようにされている。例えば、操作プレートの動きが抑制されているときに、駆動アームは依然として意図されたように伸張しているか又は引込まれているかもしれない。しかしながら、駆動アームの動きは、操作プレートの動きを生じさせる代わりに、動作緩和部によって吸収される。

いくつかの実施形態では、動作緩和部は、ハウジング内に配置されたロッド、及びロッドとハウジングとの間に相互接続された１つ以上のスプリングを含む。不動状態、例えば、ピンアクチュエータアセンブリの通常動作中においては、ロッドはハウジングに対して実質的に固定されたままとなる。しかしながら、操作プレートの動きが抑制された場合には、駆動アームの動きによってロッドがハウジングに対して動くか又はその逆に動き、ロッドがハウジングに対して引込位置または伸張位置にされ、それによりスプリングを圧縮して動作緩和部が負荷状態となる。

負荷状態においては、動作緩和部は予荷重を操作プレートに加える。操作プレートの動きがもはや抑制されなくなると、動作緩和部から加えられた予荷重によって操作プレートは動かされ、それにより電動アクチュエータの動作に応じた意図する動きがなされる。したがって、１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアームの意図した動きは、更なる駆動アームの動きや電動アクチュエータの動作なしで達成される。

図１を参照してここに記載の実施形態に係るクレーンの伸縮ブームのためのピンアクチュエータアセンブリ１０は、概して、ロッキングヘッド１２、アクチュエータ１４、及び動作緩和部１６を備える。一実施形態においては、ロッキングヘッド１２は、ベース１８、ベース１８に動作可能に連結された操作プレート２０、ベース１８に対する操作プレート２０の動きに応じて移動可能な１つ以上のシリンダーピン２２及び／又は１つ以上のセクションロックアーム２８を含む。

シリンダーピン２２は伸張位置と引込位置との間で移動可能である。図面では１つのシリンダーピン２２が描かれているが、第２のシリンダーピン（図示せず）がロッキングヘッド１２の反対側の側面に配置されてシリンダーピン２２と実質的に鏡像的に動作してもよいことが当業者には理解されよう。したがって、以下の記載における１つのシリンダーピンの参照は１対のシリンダーピン２２に対して同様に適用できる。

一実施形態においては、シリンダーピン２２は、操作プレート２０の第１のガイド壁２６に係合したシリンダーピンリンク部材２４によって、操作プレート２０に動作可能に連結されている。第１のガイド壁２６は、操作プレートの動き２０によって、操作プレート２０の伸張位置と引込位置との間の動きの方向に対して実質的に横断する方向に第１のリンク部材２４が動かされるような形状とされている。第１のガイド壁２６は、例えば、スロット穴もしくは溝の中に形成された壁、又は操作プレート２０の表面から突出した壁とすることができる。操作プレート２０の動きによって第１のガイド壁がシリンダーピンリンク部材２４に力を加え、その力はシリンダーピン２２に伝達され、それによりシリンダーピンの動きが生じる。シリンダーピンリンク部材２４は、例えば、第１のガイド壁２６に係合するように延びた突起を含む。

１つ以上のセクションロックアーム２８は、ロック位置（図１）とロック解除位置（図３）との間で動くようにされている。一実施形態においては、セクションロックアーム２８は、操作プレート２０の第２のガイド壁３２（図２）に係合されたセクションロックアームリンク部材３０によって、操作プレート２０に動作可能に連結されている。第２のガイド壁３２は、操作プレート２０の動きによってセクションロックアームリンク部材３０が操作プレート２０の動きの方向に対して実質的に横断する方向に動くような形状とされている。このセクションロックアームリンク部材３０の横断方向への動きによって、後で更に説明するように、セクションロックアーム２８が、例えば回転または枢動により、ロック位置とロック解除位置との間で動く。

第２のセクションロックアーム２８は、上述したのと同様に、分離したセクションロックアームリンク部材３０及び第２のガイド壁３２とともに、ロック位置とロック解除位置との間を動く。一実施形態においては、１つ以上のセクションロックアーム２８は、伸縮ブームセクション上に配置されたそれぞれのセクションロックピン（図示しない）に動作可能に連結され、１つ以上のセクションロックアーム２８の動きがセクションロックピンを動かして伸縮ブームセクションを隣接する伸縮ブームセクションに対してロック又はロック解除するようにされる。例えば、一実施形態においては、ロック位置からロック解除位置へのセクションロックアーム２８の動きが、対応するセクションロックピンを引込んで、伸縮ブームセクションを隣接する伸縮ブームセクションからロック解除するようにされている。

図１を参照して、アクチュエータ１４はモータ３４及び駆動アーム３６を含む。一実施形態においては、モータは電動モータ３４であり、駆動アーム３６を伸張したり引込んだりするように動作可能となっている。一実施形態においては、アクチュエータ１４は、駆動アーム３６の動きがベース１８に対する操作プレート２０の動きを生じさせるように、操作プレート２０に連結されている。

動作緩和部１６はアクチュエータ１４に動作可能に連結されている。一実施形態においては、動作緩和部１６は、アクチュエータ１４が操作プレート２０と動作緩和部１６との間に配置されるように、駆動アーム３６に連結されている。後に更に記載するように、アクチュエータ１４が作動されたときに操作プレート２０の動きが妨げられている状況では、動作緩和部１６は、駆動アーム３６の動きを吸収すなわち緩和するようにされており、１つ以上の負荷状態となって付勢力又は予荷重がアクチュエータ１４を介して操作プレート２０に加わるようにされている。しかしながら、図１−３の例を参照して、操作プレート２０の動きが実質的に妨げられておらず、操作プレート２０がアクチュエータ１４の作動に応じて自由に動けるときには、動作緩和部１６は不動状態すなわち中立状態に実質的に維持される。

図１−３には、アクチュエータ１４の動作中に操作プレート２０の動きが実質的に妨げられていないときのピンアクチュエータアセンブリ１０の第１、第２、及び第３の状態の例がそれぞれ示されている。操作プレート２０の動きは、シリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８がアクチュエータ１４の動作に応じて自由に動けるときには、妨げられない。図１を参照して、第１の状態では、アクチュエータ１４及び操作プレート２０はそれぞれ中立位置にあり、動作緩和部１６はその中立状態にある。図１に示すように、第１の状態では、シリンダーピンリンク部材２４はシリンダーピン２２がそのピン伸張位置となるように第１のガイド壁２６に隣接して配置され、セクションロックアームリンク部材３０はセクションロックアーム２８がロック位置となるように第２のガイド壁３２（図２）に隣接して配置されている。

図２を参照して、第２の状態では、アクチュエータ１４は、駆動アーム３６をモータ３４によって引込むことによってその中立位置から引込位置に動くように操作されている。操作プレート２０は、アクチュエータ１４の引込位置への動きに応じて、その中立位置から引込位置に動かされる。動作緩和部１６は不動の中立状態のままである。操作プレート２０の中立位置から引込位置への動きによって、第１のガイド壁２６がシリンダーピンリンク部材２４に対して動かされてシリンダーピンリンク部材２４が横断方向に動かされ、それによりシリンダーピン２２がピン引込位置に引込まれる。反対に、操作プレート２０の引込位置から中立位置への動きによって、シリンダーピン２２はそのピン引込位置（図２）からピン伸張位置（図１）に動かされる。一実施形態においては、シリンダーピン２２は、ピン伸張位置とピン引込位置との間で操作プレート２０の動きの方向に対して実質的に横断する方向に動くようにされている。操作プレート２０の中立位置から引込位置への動きに伴う第２のガイド壁３２の動きによってセクションロックアームリンク部材３０は横断方向に移動しないため、セクションロックアーム２８はロック位置のままとなる。例えば、シリンダーピンリンク部材２４は、操作プレート２０の動きの方向に対する横方向成分を有する方向に延びる第１のガイド壁２６の部分に係合し、セクションロックアームリンク部材３０は、操作プレート２０の動きの方向と実質的に同じ方向に延びる第２のガイド壁３２の部分に係合する。

図３を参照して、第３の状態では、アクチュエータ１４は、駆動アーム３６をモータ３４によって伸張させることによってその中立位置から伸張位置に動くように操作されている。操作プレート２０は、アクチュエータ１４の伸張位置への動きに応じて、その中立位置から伸張位置に動かされる。動作緩和部１６は不動の中立状態のままである。操作プレート２０の中立位置から伸張位置への動きによって、第１のガイド壁２６はシリンダーピンリンク部材２４に対して動くが、シリンダーピンリンク部材２４は横断方向に動かされない。したがって、シリンダーピン２２はそのピン伸張位置のままである。しかしながら、操作プレート２０の中立位置から伸張位置への動きによって、第２のガイド壁３２はセクションロックアームリンク部材３０に対して動かされてセクションロックアームリンク部材３０を横断方向に移動させ、それによりセクションロックアーム２８がロック位置（図１）からロック解除位置（図３）に動かされる。反対に、操作プレート２０の伸張位置から中立位置への動きによって、セクションロックアーム２８がロック解除位置からロック位置に動かされる。例えば、シリンダーピンリンク部材２４は、操作プレート２０の動きの方向と実質的に同じ方向に延びる第１のガイド壁２６の部分に係合し、セクションロックアームリンク部材３０は、操作プレート２０の動きの方向に対する横方向成分を有する方向に延びる第２のガイド壁３２の部分に係合する。

したがって、アクチュエータ１４は、間に中立位置を有するその引込位置と伸張位置との間で動くようにされている。操作プレート２０も間に中立位置を有するその引込位置と伸張位置との間で動くようにされている。操作プレート２０の動きが実質的に妨げられていない状態では、アクチュエータ１４と操作プレート２０の動きは互いに実質的に一致し、動作緩和部１６は不動の中立状態のままとなる。一実施形態においては、アクチュエータ１４と操作プレート２０の動きは、概して、第１の方向Ｄ１（図３）、及び第１の方向Ｄ１と反対の第２の方向Ｄ２（図２）で互いに一致する。

図４−６には、ここに記載の実施形態に係る動作緩和部１６の、側面図、斜視図、及び端面図がそれぞれ示されている。図７は、ここに記載の実施形態に係る、不動の中立状態にある動作緩和部１６を示す断面図であり、図８及び９は、ここに記載の実施形態に係る、それぞれ、第１の負荷状態と第２の負荷状態にある動作緩和部１６の断面図である。図４−９を参照して、動作緩和部１６は概して、ロッド３８、第１の付勢力すなわちスプリング力を加えるためのスプリング４０のような第１の付勢部材、スリーブ４２、第２の付勢力すなわちスプリング力を加えるためのスプリング４４のような第２の付勢部材、及びハウジング４６を含む。一実施形態においては、ロッド３８は駆動アーム３６に連結される。サイドプレート４８は、ロッド３８上に移動可能に配置されて、第１及び第２のスプリング４０、４４の第１の端部のための座部としての役割を果たす。保持プレート５０は、ロッド３８の自由端又はその近くに配置されて、第１のスプリング４０の第２の端部のための座部としての役割を果たす。第２のスプリング４４の第２の端部はハウジング４６の一部に固定されている。

一実施形態においては、第１及び第２のスプリング４０、４４はそれぞれ、初期の中立位置（図７）と伸張した荷重位置（図９の第１のスプリング４０、図８の第２のスプリング４４）との間で可動となっている。一実施形態においては、第１のスプリング４０は、第２のスプリング４４の少なくとも一部の中に配置されている。さらに、一実施形態においては、スリーブ４２はハウジング４６内で移動可能であり、ロッド３８は中立位置（図７）と伸張位置（図８）との間、及び中立位置と引込位置（図９）との間で動くようにされている。

一実施形態においては、第１のスプリング４０及び第２のスプリング４４は、加えられた荷重がそのスプリングの初張力を超えたときに伸張する引張バネとすることができる。第１のスプリング４０の初張力は第２のスプリング４４の初張力とは異なっていてもよい。例えば、後に更に記載されているように、いくつかの状況では、操作プレート２０の動きが妨げられる。そのような状況は、例えば、シリンダーピン２２、セクションロックピン、及び／又はセクションロックアーム２８がブームセクションに対して適切に位置しておらず、ピン２２、ロッキングピン、及び／又はロックアーム２８の動きが妨げられているときに生じうる。別のそのような状況は、シリンダーピン２２又はセクションロックピンの動きがブームセクションに係合しているが正しく位置合わせされていないときに生じ、シリンダーピン２２、ロッキングピン、及び／又はセクションロックアーム２８上に力が生じて動きを妨げる結果となる。以下の実施形態においては、セクションロックピンとセクションロックアーム２８との間の動作可能な接続のために、セクションロックピンの動きが妨げられるとセクションロックアーム２８の動きが妨げられ、またセクションロックアーム２８が動くとセクションロックピンの動きが生じる。同様に、セクションロックピンが不適切に位置決めされるとセクションロックアーム２８が不適切に位置決めされ、その逆もまた同様となる。

そのような状況では,ここに記載の実施形態にしたがって、アクチュエータ１４は、その時の位置から引込位置、中立位置、又は伸張位置のうちのいずれかの別の位置に動くように操作される。しかしながら、動きが妨げられた操作プレート２０は、アクチュエータ１４の動作中にその位置に固定されたままとなる。すなわち、操作プレート２０はアクチュエータ１４の動きに応じて動かない。アクチュエータ１４の動きは、その動きに対して操作プレート２０が保持されているときには、アクチュエータ１４を介して動作緩和部１６に加えられる反力を生じさせる。この反力は、例えば、第１の方向Ｄ１又は第２の方向Ｄ２の何れかの方向での力としてロッド３８に加えられ、その力は第１のスプリング４０又は第２のスプリング４４の初張力を超える。したがって、第１又は第２のスプリング４０、４４は伸張され、ロッド３８はその中立位置から伸張位置または引込位置に動かされる。

さらに図７を参照して、一実施形態にしたがって動作緩和部１６が中立状態で示されている。中立状態では、ロッド３８はその中立位置にあり、第１及び第２のスプリング４０、４４はそれぞれ、それらの初期の中立位置にある。一実施形態においては、第１及び第２のスプリング４０、４４は、それらの初期の中立位置において実質的に無負荷となっている。操作プレート２０の動きが実質的に妨げられていないときには、第１、第２、及び第３の状態の例において上述したとおり、反力がスプリング４０、４４の初張力を概して超えていないか又は実質的に超えておらず、そのため動作緩和部１６は中立状態のままである。

図８を参照して、例えば、操作プレート２０の動きが妨げられた状態でのアクチュエータ１４の動きによって第１の力Ｆ１が第１の方向Ｄ１でロッド３８に加えられたときに、動作緩和部１６は第１の負荷状態となる。第１の力Ｆ１は第２のスプリング４４の初張力を超え、これによりロッド３８がその中立位置から伸張位置に動き、また第２のスプリング４４がその初期の中立位置から伸張した荷重位置に動く。よって、ロッド３８は、第２のスプリング４４のスプリング力に抗して、その中立位置から伸張位置に動かされる。第１の負荷状態では、第２のスプリング４４のスプリング力は、ロッド３８及びアクチュエータ１４を介して伝達されて操作プレート２０に加えられ、操作プレート２０の動きが妨げられなくなると、操作プレート２０をアクチュエータ１４の位置に対応した位置に移動させる。

図９を参照して、例えば、操作プレート２０の動きが妨げられた状態でのアクチュエータ１４の動きによって第２の力Ｆ２が第２の方向Ｄ２でロッド３８に加えられたときに、動作緩和部１６は第２の負荷状態となる。第２の力Ｆ２は第１のスプリング４０の初張力を超え、これによりロッド３８がその中立位置から引込位置に動き、また第１のスプリング４０がその初期の中立位置から引込まれた荷重位置に動く。すなわち、ロッド３８は、第１のスプリング４０のスプリング力に抗して、その中立位置から引込位置に動かされる。第２の負荷状態では、第１のスプリング４０のスプリング力は、ロッド３８及びアクチュエータ１４を介して伝達されて操作プレート２０に加えられ、操作プレート２０の動きが妨げられなくなると、操作プレート２０をアクチュエータ１４の位置に対応した位置に移動させる。

図１０−１３には、操作プレート２０の動きが、例えばシリンダーピン２２又はセクションロックアーム２８の不適切な配置によって妨げられたときの、ピンアクチュエータアセンブリ１０の第４、第５、及び第６の状態での例がそれぞれ示されている。

図１０を参照して、第４の状態では、アクチュエータ１４は、駆動アーム３６を引込むことによりその中立位置から引込位置に動くように操作されている。しかしながら、操作プレート２０の動きが妨げられた状態では、操作プレート２０は中立位置のままとなる。この例では、反力が操作プレート２０によって生成され、その反力は第１の力Ｆ１を動作緩和部１６に加えて動作緩和部１６を例えば図８に示された第１の負荷状態にする。動作緩和部１６の第１の負荷状態では、第２のスプリング４４がスプリング力をロッド３８に加えてロッド３８を中立位置に移動させるとともに、操作プレート２０にも加えて操作プレート２０をアクチュエータ１４の位置に対応する引込位置に移動させる。よって、スプリング力はロッド３８及び操作プレート２０に第２の方向Ｄ２で加えられる。

したがって、ピン２２及び／又はセクションロックアーム２８並びに操作プレート２０の動きがもはや妨げられないようにロッキングヘッド１２を配置または再配置したときに、操作プレート２０は第２のスプリング４４のスプリング力によって引込位置に動かされ、ロッド３８は中立位置に動かされ、そして第２のスプリング４４は初期の中立位置に戻る。すなわち、動作緩和部１６は、操作プレート２０の動きが妨げられなくなると、中立状態（図７）となる。結果として、ピンアクチュエータアセンブリ１０は、図１０に示す第４の状態から図２に示す第２の状態に動かされる。

図１１を参照して、第５の状態では、アクチュエータ１４は、駆動アーム３６を伸張することによってその中立位置から伸張位置に動かされる。しかしながら、操作プレート２０の動きが妨げられた状態では、操作プレート２０は中立位置のままとなる。この例では、反力が操作プレート２０によって生成され、その反力は第２の力Ｆ２を動作緩和部１６に加えて動作緩和部１６を例えば図９に示された第２の負荷状態とする。したがって、第１のスプリング４０は、その伸張した荷重位置に動かされてスプリング力を第１の方向Ｄ１で加えてロッド３８を中立位置に移動させるとともに、操作プレート２０を伸張位置に移動させる。よって、ピン２２及び／又は２８並びに操作プレート２０の動きがもはや妨げられていないようにロッキングヘッド１２が配置されたときには、操作プレート２０が第１のスプリング４０のスプリング力によって伸張位置に動かされ、動作緩和部１６が中立状態（図７）となる。すなわち、動作緩和部１６によって、ピンアクチュエータアセンブリ１０は図１１に示す第５の状態から図３に示す第３の状態に動かされる。

アクチュエータ１４の動作に応じた操作プレート２０の引込位置又は伸張位置のいずれかから中立位置への動きは、シリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８によって妨げられうる。例えば、図１２を参照して、第６の状態では、アクチュエータ１４はその引込位置から中立位置に動かされる。しかしながら、操作プレート２０の動きが妨げられた状態では、操作プレート２０は引込位置のままとなる。この例では、反力が生成されて、その反力が第２の力Ｆ２を動作緩和部１６に加えて動作緩和部１６を第２の負荷状態（図９）とする。したがって、第１のスプリング４０はスプリング力を第１の方向Ｄ１で加えてロッド３８及び操作プレート２０をそれぞれの中立位置に移動させる。よって、操作プレート２０の動きが妨げられなくなると、操作プレート２０は第１のスプリング４０のスプリング力によって中立位置へと動かされ、動作緩和部１６は中立状態（図７）に戻る。すなわち、動作緩和部１６によって、ピンアクチュエータアセンブリ１０は図１２に示す第６の状態から図１に示す第１の状態に動かされる。

図１３を参照して、第７の状態では、アクチュエータ１４はその伸張位置から中立位置に動かされる。しかしながら、操作プレート２０の動きが妨げられた状態では、操作プレート２０は伸張位置のままとなる。この例では、反力が生じて、その反力が第１の力Ｆ１を動作緩和部１６に加えて動作緩和部１６を第１の負荷状態（図８）とする。したがって、第２のスプリング４４はスプリング力を第２の方向Ｄ２で加えて、ロッド３８及び操作プレート２０をそれぞれの中立位置に移動させる。よって、操作プレート２０の動きがもはや妨げられなくなると、操作プレート２０が第２のスプリング４４のスプリング力によって中立位置に動かされ、動作緩和部１６が中立状態（図７）となる。すなわち、動作緩和部１６によって、ピンアクチュエータアセンブリ１０が図１３に示す第７の状態から図１に示す第１の状態に動かされる。

上述の実施形態においては、例えば、シリンダーピン２２又はセクションロックアーム２８がブームの伸縮セクションに対して適切に配置されていない状況で操作プレートの対応する動きが妨げられているときには、動作緩和部１６がアクチュエータ１４の動きを緩和するようにされている。動作緩和部１６は、第１又は第２のスプリング４０、４４によって、スプリング力を操作プレート２０に加えて操作プレート２０をアクチュエータ１４の位置に対応する位置に移動させる。そのような操作プレート２０の動きによってもシリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８の意図した動きが生じる。したがって、操作プレート２０並びにシリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８はそれらの正しい位置、すなわち意図した位置に、アクチュエータ１４の更なる操作なして動かされる。したがって、シリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８が操作プレート２０の動きを妨げているかどうかに関係なく、アクチュエータ１４は各ピン動作に対して一度だけ操作されるので、電動モータ３４を含むアクチュエータ１４の操作を少なくすることが可能となる。よって、動作緩和部１６によって、駆動アーム３６を含むアクチュエータ１４の動きは、たとえ操作プレート２０の動きが妨げられていたとしても行われ、これによりアクチュエータ１４に対する抵抗を低減できるとともに、動作寿命を改善し、またメンテナンスや交換の時間及びコストを削減することが可能となる。

図１４は、ベースセクション１１２と、ベースセクション１１２に対して伸張したり引込まれたりするように移動可能な複数の伸縮セクション１１４とを有する伸縮ブーム１１０を備えるクレーンの斜視図である。伸縮ブーム１１０は、伸縮ロッド１２２及びシリンダー１２４を備えるリニアブームアクチュエータのようなブームアクチュエータ１２０を含む。図１及び１４を参照すると、一実施形態においては、ピンアクチュエータアセンブリ１０はブームアクチュエータ１２０に取り付けられている。例えば、一実施形態においては、ロッキングヘッド１２はシリンダー１２４の端部またはその近くに配置されており、動作緩和部１６はシリンダー１２４の長さに沿って配置されている。クレーン１００はまた、ブームアクチュエータ１２０に動作可能に接続されて、ブームアクチュエータ１２０の動きを制御して伸縮セクション１１４を伸張したり引込んだりするようにされた制御システム２１０を含む。制御システム２１０はまた、ピンアクチュエータアセンブリ１０に動作可能に接続されて、例えば、アクチュエータ１４の動作を制御する。一実施形態においては、制御システム２１０は、シリンダーピン２２及び／又はセクションロックアーム２８の動きが妨げられないようにするか又はそうなるまで、ブームアクチュエータ１２０を制御してロッキングヘッド１２を配置または再配置する。制御システム２１０は、ブームアクチュエータ１２０及び／又はピンアクチュエータアセンブリ１０の動作を制御するようにされたコンピュータを含む。

何れの上述の実施形態からの様々な特徴も、ここに記載の他の実施形態において一緒に利用できることを理解されたい。

ここに引用した全ての特許文献は、本開示の記載の中で明確に組み込まれているか否かに関わらず、引用によりここに組み込まれる。

本開示における、単数形は単数および複数の両方を含むと解釈される。その逆に、複数アイテムとしての如何なる参照も、必要に応じて、単数を含む。加えて、「上方」「下方」のような方向を参照するための用語は、例示を目的としてのみ使用されており、本開示の主題を特定の方向に限定しないことを理解されたい。

上記より数の修正や変更が、本開示の新規概念の真の精神及び範囲から離れることなく、なされうる。例示された特定の実施形態に関する如何なる限定も、意図されておらずまた示唆されない。本開示は、特許請求の範囲内にある全てのそのような変更を包含することを意図している。

Claims (12)

1. 伸縮ブームのためのピンアクチュエータアセンブリであって、
   ベース、前記ベースに動作可能に連結された操作プレート、前記ベースに対する前記操作プレートの動きに応じて移動可能とされた１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアーム、を有するロッキングヘッドと、
   前記操作プレートに動作可能に連結されて前記操作プレートを前記ベースに対して移動させるようにされたアクチュエータであって、電動モータ及び駆動アームを有し、前記電動モータが、前記駆動アームを駆動アーム伸張位置と駆動アーム引込位置との間で駆動するようにされたアクチュエータと、
   ハウジング、前記ハウジングに対して移動可能とされ前記アクチュエータに動作可能に連結されたロッド、前記ロッドと前記ハウジングとの間に連結された第１の付勢部材、及び前記ロッドと前記ハウジングとの間に連結された第２の付勢部材、を有する動作緩和部と、
   を備える、ピンアクチュエータアセンブリ。
2. 前記１つ以上のシリンダーピンが、前記ベースに対する前記操作プレートの動きに応じてピン引込位置とピン伸張位置との間で移動可能とされ、
   前記１つ以上のセクションロックアームが、前記ベースに対する前記操作プレートの動きに応じてロック位置とロック解除位置との間で移動可能とされた、請求項１に記載のピンアクチュエータアセンブリ。
3. 駆動アーム中立位置から前記駆動アーム引込位置への前記駆動アームの動きによって第１の力が前記動作緩和部に加えられ、前記駆動アーム中立位置から前記駆動アーム伸張位置への前記駆動アームの動きによって第２の力が前記動作緩和部に加えられるようにされた、請求項１に記載のピンアクチュエータアセンブリ。
4. 前記第１の付勢部材が第１のスプリングであり、前記第２の付勢部材が第２のスプリングである、請求項３に記載のピンアクチュエータアセンブリ。
5. 前記第１の力が前記第２のスプリングの初張力を超えたときに、前記動作緩和部が、中立状態から、前記第２のスプリングが前記操作プレートに対して一方向にスプリング力を加える第１の負荷状態に動かされ、
   前記第２の力が前記第１のスプリングの初張力を超えたときに、前記動作緩和部が、前記中立状態から、前記第１のスプリングが前記操作プレートに対して前記一方向とは反対の別方向にスプリング力を加える第２の負荷状態に動かされるようにされた、請求項４に記載のピンアクチュエータアセンブリ。
6. 前記動作緩和部が前記中立状態から前記第１の負荷状態に動かされたときに、前記第１の力が前記第２のスプリングの前記スプリング力に抗して前記ロッドを移動させ、
   前記動作緩和部が前記中立状態から前記第２の負荷状態に動かされたときに、前記第２の力が前記第１のスプリングの前記スプリング力に抗して前記ロッドを移動させるようにされた、請求項５に記載のピンアクチュエータアセンブリ。
7. クレーンのための伸縮ブームであって、
   ベースセクションと、
   当該ブームの長さを調整するように前記ベースセクションに対して移動可能とされた複数の伸縮セクションと、
   前記ベースセクションの中に配置され、当該ブームの長さを調整するために前記複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションを動かすように動作可能とされたブームアクチュエータと、
   前記ブームアクチュエータに動作可能に接続されたピンアクチュエータアセンブリと、を備え、
   前記ピンアクチュエータアセンブリが、
   ベース、前記ベースに動作可能に連結された操作プレート、前記ベースに対する前記操作プレートの動きに応じて前記複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションに選択的に係合するように移動可能とされた１つ以上のシリンダーピン及び／又は１つ以上のセクションロックアーム、を有するロッキングヘッドと、
   前記操作プレートに動作可能に連結されて前記操作プレートを前記ベースに対して移動させるようにされたピンアクチュエータであって、電動モータ及び駆動アームを有し、前記電動モータが、前記駆動アームを駆動アーム伸張位置と駆動アーム引込位置との間で駆動するようにされたピンアクチュエータと、
   ハウジング、前記ハウジングに対して移動可能とされ前記アクチュエータに動作可能に連結されたロッド、前記ロッドと前記ハウジングとの間に連結された第１のスプリング、及び前記ロッドと前記ハウジングとの間に連結された第２のスプリング、を有する動作緩和部と、を備えている、
   伸縮ブーム。
8. 前記１つ以上のシリンダーピンが、前記複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションから外れたピン引込位置と前記複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションに係合したピン伸張位置との間で移動可能とされ、
   前記１つ以上のセクションロックアームが、セクションロックピンを前記複数の伸縮セクションのうちのある伸縮セクションに固定するロック位置と、前記セクションロックピンを前記複数の伸縮セクションのある伸縮セクションから固定解除するロック解除位置との間で移動可能とされた、請求項７に記載の伸縮ブーム。
9. 駆動アーム中立位置から前記駆動アーム引込位置への前記駆動アームの動きによって第１の力が前記動作緩和部に加えられ、前記駆動アーム中立位置から前記駆動アーム伸張位置への前記駆動アームの動きによって第２の力が前記動作緩和部に加えられるようにされた、請求項７に記載の伸縮ブーム。
10. 前記第１の付勢部材が第１のスプリングであり、前記第２の付勢部材が第２のスプリングである、請求項９に記載の伸縮ブーム。
11. 前記第１の力が前記第２のスプリングの初張力を超えたときに、前記動作緩和部が、中立状態から、前記第２のスプリングが前記操作プレートに対して一方向にスプリング力を加える第１の負荷状態に動かされ、
    前記第２の力が前記第１のスプリングの初張力を超えたときに、前記動作緩和部が、前記中立状態から、前記第１のスプリングが前記操作プレートに対して前記一方向とは反対の別方向にスプリング力を加える第２の負荷状態に動かされるようにされた、請求項１０に記載の伸縮ブーム。
12. 前記動作緩和部が前記中立状態から前記第１の負荷状態に動かされたときに、前記第１の力が前記第２のスプリングの前記スプリング力に抗して前記ロッドを移動させ、
    前記動作緩和部が前記中立状態から前記第２の負荷状態に動かされたときに、前記第２の力が前記第１のスプリングの前記スプリング力に抗して前記ロッドを移動させるようにされた、請求項１１に記載の伸縮ブーム。
    
    
    

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