JP2759525B2 - ブーム伸縮シリンダの座屈防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自走式ホイールクレーンやトラツククレーン
等のクレーン車に取付ける伸縮ブーム、特に少くも３個
のブーム筒よりなる伸縮ブームにおけるブーム伸縮シリ
ンダの座屈防止装置に関する。

〔従来の技術〕

従来第１ブーム筒内に第２ブーム筒と第３ブーム筒と
を順次テレスコープ状に挿入した伸縮ブーム内に、該第
１ブーム筒の基部にピストンロツドの自由端を、又第２
ブーム筒の基部に該ピストンロツド挿入側のシリンダ端
部を夫々枢着した上側の伸縮シリンダと、第２ブーム筒
の基部にピストンロツドの自由端を、又第３ブーム筒の
基部に該ピストンロツド挿入側のシリンダ端部を夫々枢
着した下側の伸縮シリンダとを平行に取付けたクレーン
車のブーム伸縮装置は、実公昭44−22694号公報等によ
り知られており、又このような伸縮シリンダのピストン
ロツドに、対応ブーム筒の内周に摺接又は転接する部分
を有する座屈防止金具を摺動自在に嵌装し、伸長した該
ピストンロツドの中間部を座屈防止金具により対応ブー
ム筒に支持させて、該伸縮シリンダの座屈を防止するこ
とも、特公昭47−46098号公報により知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の従来型ブーム伸縮装置の収縮状態において、伸
縮ブームを略水平に倒伏してクレーン車が走行する場合
には、片持ち支持の長大な伸縮シリンダが上下振動し
て、該伸縮シリンダ各部が疲労したり、異音を発したり
するが、これを防止するため、上下の伸縮シリンダのブ
ーム先端側端末に、その上下振動を防止するように第３
ブーム筒の頂板や底板と協同する案内具を夫々取付ける
と、最伸長した伸縮ブームの起立状態で荷役作業をする
場合における伸縮ブームの曲げ撓みは、その基部より先
端部に至るに従い加速度的に増大するため、下側伸縮シ
リンダはその先端の案内具を介してブーム先端部により
曲げ力を受け、そのピストンロツドの中間部が上方に撓
んで座屈し易くなる。

これを防止するため、上述の従来型伸縮シリンダの座
屈防止装置を適用しようとすれば、下側伸縮シリンダの
ピストンロツドに常時座屈防止金具が摺動自在に嵌装さ
れるため、最収縮時のブーム長さが制限される伸縮ブー
ムの最伸長長さが減少するのみならず、第１ブーム筒内
に挿入した第２ブーム筒内の空間が、上下伸縮シリンダ
やその配管等で狭められているため、座屈防止金具やそ
の連動機構の配設が困難である。

本発明はこの課題に対処するもので、上側伸縮シリン
ダのシリンダが、その第２ブーム筒基部への枢着部と該
第３ブーム筒先端部に支持された案内具とで両端支持さ
れて、曲げ剛性が大きいこと、及び長大な下側伸縮シリ
ンダは、その伸長時にピストンロツドの僅少の曲げ撓み
が可能であることに着目して、上側伸縮シリンダのシリ
ンダ中間部に回動自在に外装したロツド受により、伸長
した下側伸縮シリンダのピストンロツド中間部の上方曲
げ撓みを僅少に保持して、該ピストンロツドの座屈を防
止することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は伸長状態の下側伸
縮シリンダのピストンロツドが僅かに上方に撓んだ時
に、該ピストンロツド上部が嵌合する凹面を先端に設け
たロツド受を、上側伸縮シリンダのシリンダ中間部に回
動自在に外装して、該ロツド受を一方に回動賦勢する手
段を上側伸縮シリンダに取付け、該ロツド受回動賦勢方
向前端の凹面端末は真直状態の下側伸縮シリンダのピス
トンロツドを飛越えるが、該ロツド受回動賦勢方向後端
の凹面端末は該ピストンロツドに当接係合するように、
該凹面を構成し、前記ロツド受をその回動賦勢手段に抗
して下側伸縮シリンダのピストンロツド挿入側端部に設
けたトラニオン取付部の飛越位置に回動させるように、
該ロツド受の基部に設けたカム従動突起と協同するカム
板を、前記トラニオン取付部に対向して第３ブーム筒の
基部に取付けている。

又伸縮ブーム先端で荷を吊つたクレーン旋回台の旋回
を急停止させるようなクレーン車においては、伸長した
下側伸縮シリンダのピストンロツドにロツド受と反対側
において当接可能な拘束腕の基部を、上側伸縮シリンダ
のシリンダ中間部に回動自在に外装し、該拘束腕とロツ
ド受との間に、該両者を前記ピストンロツドに係合させ
るよう互いに逆向きに回動賦勢するばね装置と、該拘束
腕及びロツド受先端の凹面が真直状態の前記ピストンロ
ツドに間隔を置いて対向した時に当接接合するストッパ
機構とを取付けて、該凹面を上方に撓んだ前記ピストン
ロツド上部が略嵌合する位置に拘束するように構成し、
前記拘束腕をその回動賦勢力に抗して下側伸縮シリンダ
のピストンロツド挿入側端部に設けたトラニオン取付部
の飛越位置に回動させるように、上側伸縮シリンダに関
しロツド受基部のカム従動突起と反対側において、該拘
束腕の基部に設けたカム従動突起と協同するカム板を、
前記トラニオン取付部に対向して第３ブーム筒の基部内
に取付けるべきである。

この装置において伸縮ブームの最大許容吊上負荷が大
きい場合は、拘束腕をロツド受と左右対称構成の第２の
ロツド受に構成するのがよい。

〔作用〕

上記構成よりなる伸縮ブームの収縮状態においては、
上側伸縮シリンダのシリンダ中間部に回動自在に外装し
たロツド受は、該シリンダに取付けた回動賦勢手段によ
つて下側伸縮シリンダのシリンダ中間部上に摺接係合し
ている。

従つて荷役作業を行うため、起立させた伸縮ブームを
上下の伸縮シリンダにより伸長すると、上側伸縮シリン
ダに支持されたロツド受が相対的に下側の伸縮シリンダ
のシリンダ上を、そのピストンロツド挿入側端部のトラ
ニオン取付部近くまで摺動する。そうすれば該トラニオ
ン取付部に対向して第３ブーム筒内に取付けたカム板が
ロツド受基部のカム従動突起に係合するから、該ロツド
受はその回動賦勢手段に抗して該トラニオン取付部を飛
越え、該カム従動突起がカム板より離脱するに至る。

このブーム起立位置における下側伸縮シリンダのピス
トンロツドは、無負荷のため略真直状態であるのに対
し、ロツド受先端の凹面は、該ピストンロツドが僅かに
上方に撓んだ時にその上部が嵌合する構成よりなるた
め、カム板より離脱したロツド受は、その回動賦勢方向
前端の凹面端末が該ピストンロツドを飛越えて、該回動
賦勢方向後端の凹面端末が該ピストンロツドに当接係合
するが、該ピストンロツドの自由端と上側伸縮シリンダ
のピストンロツド挿入側シリンダ端末とは、共に第２ブ
ーム筒の基部に枢着されていて相対的に軸方向に移動し
ないから、該ロツド受先端の凹面は下側伸縮シリンダの
ピストンロツドに対し摺動せず、該凹面は最伸長した下
側伸縮シリンダのピストンロツド中間部に位置する。

このため伸縮ブーム先端で荷を吊上げることにより該
ブーム先端部が下方に撓んで、下側伸縮シリンダのブー
ム先端側端末に案内具を介して曲げ力が作用し、従つて
そのピストンロツドが上方に撓んでも、該ピストンロツ
ドの上部がロツド受先端の凹面を押圧すると、該凹面の
中心が上下の伸縮シリンダ軸線を含む垂直面上に位置す
るまで該ロツド受が上側伸縮シリンダに対し微回動する
から、それ以上の下側ピストンロッドの上方撓みは、ロ
ツド受を介して曲げ剛性の大きい上側伸縮シリンダで抑
えられ、下側伸縮シリンダのピストンロツドの座屈荷重
低下を防止する。

尚荷役作業が終了して無負荷状態の伸縮ブームを収縮
する場合は、下側伸縮シリンダのトラニオン取付部がロ
ツド受の所に達すると、該ロツド受がそのカム従動突起
とカム板との係合により該トラニオン取付部を飛越え
て、そのシリンダに摺接するようになることは、前述の
ブーム伸長時の作用説明より明らかである。

又上側伸縮シリンダのシリンダ中間部にロツド受と協
同する拘束腕を前述のように取付けた発明においては、
上下の伸縮シリンダによつて伸縮ブームを無負荷で伸縮
させるに際し、ロツド受と拘束腕との間に取付けたばね
装置とストツパ機構とによつて該ロツド受及び拘束腕の
先端と下側伸縮シリンダのピストンロツドとの間には間
隙が形成され、しかも該ロツド受及び拘束腕は一体とな
つて上部伸縮シリンダに対し回動し得るから、伸縮ブー
ムに対する上下の伸縮シリンダの組付け公差を大きくし
得る。

又荷吊状態の伸縮ブームを俯仰自在に片持ち支持した
クレーン旋回台の旋回を急停止させるクレーン車では、
吊荷の慣性によつて伸縮ブーム先端部が左右方向に撓ん
で、ブーム旋回面内における上側伸縮シリンダと下側伸
縮シリンダのピストンロツドとの平行度が低下する恐れ
があるが、この場合でもロツド受と拘束腕とが一体とな
つて上側伸縮シリンダに対し回動して、上方に撓んだ下
側のピストンロツドの上部がロツド受先端の凹面に嵌合
するから、該ロツド受回動賦勢方向前端の凹面端末が下
側ピストンロツドを損傷し難い。

このような伸縮ブームの最大許容吊上負荷が著しく大
きい場合は、拘束腕をロツド受と左右対称構成の第２の
ロツド受に構成するのがよいことは明らかである。

〔実施例〕

第１図〜第７図はホイールクレーンなどに用いる場合
の本発明の実施例であつて、伸縮ブームは基端の第１ブ
ーム筒１内に順次第２ブーム筒2,第３ブーム筒３をテレ
スコープ状に挿入してなり、第１ブーム筒１はその基端
にクレーン旋回台への枢架用のフートピン挿通孔19を、
又中間部下面にデリツクシリンダの連結ピン孔20を夫々
備える。

第１ブーム筒１の基部にピストンロツド21の自由端を
ピン22で枢着した上側伸縮シリンダ４のピストンロツド
挿入側端末のトラニオン取付部4aは、そのトラニオン
（耳軸）23により第２ブーム筒２の基部に枢架される。
又第２ブーム筒２の基部にピストンロツド８の自由端を
ピン24で枢着した下側伸縮シリンダ５のピストンロツド
挿入側端末のトラニオン取付部5aは、そのトラニオン25
によつて第３ブーム筒３の基部に枢架され、上下の伸縮
シリンダ4,5は、伸縮ブームの断面中央に位置する垂直
面Ｏ−Ｏ（第７図）上において該伸縮ブームと平行であ
る。

７は下側伸縮シリンダ５のブーム先端側端末に取付け
た案内具を示し、該案内具７の上下は第３ブーム筒３の
頂板と底板とに略摺接或いは転接係合して、該下側伸縮
シリンダのシリンダ部分を第３ブーム筒と平行に支持す
る。６は上側伸縮シリンダ４のブーム先端側端末に取付
けた案内具で、該案内具６の上端は第３ブーム筒３の頂
板に略摺接し、又該案内具下端に取付けた両側のローラ
26は下側伸縮シリンダ５のシリンダ部分上に転接係合し
て、上側伸縮シリンダのシリンダ部分を第３ブーム筒と
平行に支持している。

上側伸縮シリンダ４のシリンダ中間部には、第１のロ
ツド受10と第２のロツド受18とが、該シリンダに取付け
た止輪27、28（第３図）等によつて回動自在に支承さ
れ、該両ロツド受間のシリンダ部分に外装したつる巻ね
じりばね14の両端を夫々第1,第２のロツド受の孔29等に
係止させて、該ばね14で両ロツド受を、その先端部が下
側のピストンロツド８の上部に係合するよう回動賦勢さ
せている。15は第２ロツド受18の下部に、その回動軸線
と平行に植設した腕状のストツパで、該腕状ストツパ15
の先端部は前記ばね14の弾力により第７図のように第１
ロツド受10に当接係合して、該両ロツド受を同図の状態
に保持させる。この第1,第２のロツド受10,18は全く左
右対称の構造を持つから、以下主として第１ロツド受に
ついて説明する。

第１ロツド受10の先端には、その下側のピストンロツ
ド８が僅かに上方に撓んだ時に、該ピストンロツドの上
部が嵌合するように、該ピストンロツド半径より僅かに
大きい半径の円弧状の凹面９を設けて、該ロツド受回動
賦勢方向前端の凹面端末9aは真直状態の該ピストンロツ
ド８を飛越え可能であるが、反対側の凹面端末9bは該ピ
ストンロツドに当接可能とし、しかもロツド受10に前記
ストツパ15を当接係合させた両ロツド受10,18先端の凹
面９と真直の下側ピストンロツド８との間には僅少の間
隙が形成されるようにしている。

このため第１ロツド受10基部の凹面端末9a側に設けた
カム従動突起11に対応して下縁を丘状のカム面に形成し
たカム板12と、第２ロツド受18基部の反対側に設けたカ
ム従動突起16に対応して下縁を丘状カム面に形成したカ
ム板17とを、第３ブーム筒３基部の頂板下面に左右対称
的に固着しておけば、下側伸縮シリンダ５の伸縮により
両ロツド受10,18が下側シリンダ部分に対向する間は、
第１図及び第４図に示すように該両ロツド受が該シリン
ダ部分上に摺接係合しているが、下側のトラニオン取付
部5aに両ロツド受が対向している間は、第２図及び第５
図に示すように該両ロツド受が該トラニオン取付部を飛
越え、しかも該両ロツド受が下側ピストンロツド８に対
向する間は、第３図及び第７図に示すように該両ロツド
受先端の凹面が下側ピストンロツドに稍ルーズに係合す
る。

尚図示実施例においては、第２図及び第６図に示すよ
うに上側伸縮シリンダ４のピストンロツド21を、第１ブ
ーム筒１の内周に摺接或いは転接する部分を持つ十字状
の座屈防止金具30に、該ピストンロツドの僅少撓みを許
す間隙を置いて挿通し、該ピストンロツド21の一定長以
上の伸長状態における座屈防止金具30と、ピストンロツ
ド自由端及びトラニオン取付部4aとの間のスパンが、夫
々一定長以下に規制されるルーズな連結手段を、該座屈
防止金具とピストンロツド自由端及び第２ブーム筒基端
との間に夫々設けて、該ピストンロツドの座屈を防止し
ている。

図示のルーズな連結手段は、従来同様に第２ブーム筒
２の基端上部に固着した受金具31に、上側伸縮シリンダ
４と平行なボルト32を挿通して、該ボルトの先端を座屈
防止金具30に固着32bし、又該座屈防止金具にボルト32
と平行に挿通したボルト33の先端を上側ピストンロツド
21の自由端に固着33bして、該上側伸縮シリンダの最伸
長時には、第２図に示すように両ボルト32,33のボルト
頭32a,33aが夫々受金具31と座屈防止金具30に当接係合
して、該座屈防止金具をピストンロツド21の中央に位置
させるようにしているが、この座屈防止装置を設ける代
りに、該ピストンロツド21の外径を、その座屈防止可能
に増大してもよいことは勿論である。

第８図は第３図及び第７図に示す前実施例の第２ロツ
ド受18を拘束腕13に構成した場合の実施例を示し、この
実施例ではピストンロツド８が上方に撓んでロツド受10
先端の凹面９に圧接しても、該ピストンロツド上端は拘
束腕13の対応部分には当接しない。従つて拘束腕13の先
端部はロツド受先端の凹面９を略ピストンロツド８の上
端に対向させるように該ピストンロツドを稍ルーズに拘
束するだけで、該拘束腕の基部に設けたカム従動突起16
が前実施例第５図に示すカム板17に係合することによ
り、拘束腕13が前実施例の下側伸縮シリンダのトラニオ
ン取付部5aを飛越えることになる。

第９図〜第11図は第１図〜第７図に示す前実施例のロ
ツド受を１個にした実施例を示し、この場合は上側伸縮
シリンダ４のシリンダ中間部に回動自在に外装したロツ
ド受10の軸方向変位を防止する腕状の止輪34を、下側の
トラニオン取付部5aと干渉しないように該上側のシリン
ダに固着して、該腕状止輪34の先端部とロツド受10と
に、該シリンダに外装したつる巻ねじりばね14の両端を
夫々係止させることにより、該ロツド受先端の凹面９を
下側伸縮シリンダのピストンロツド８に係合賦勢させ、
該ロツド受の基部に設けたカム従動突起11に、第３ブー
ム筒３基部の左側壁板に固着支持させたカム板12を係合
させることにより、下側伸縮シリンダ５の伸縮時にその
トラニオン取付部5aをロツド受10が飛越えるようにして
いる。このため第11図に示すようにロツド受10がピスト
ンロツド８に対向すれば、ばね14の弾力で回動されたロ
ツド受10の凹面９がピストンロツド８に当接する。

第８図〜第11図の実施例中、第１図〜第７図に示す実
施例と同じ符号を付した部材は相対応する部材を示す。

以上各ロツド受10,18や拘束腕13を下側伸縮シリンダ
５のシリンダに摺接係合させる実施例について説明した
が、該各ロツド受や拘束腕に取付けたローラを該シリン
ダに転接係合させるようにすれば、該シリンダの摩耗を
防止できることは明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような効果を奏する。

（１）下側伸縮シリンダの伸縮時に、そのトラニオン取
付部を、上側伸縮シリンダのシリンダ中間部に回動自在
に外装されたロツド受が飛越えるように構成して、該ロ
ツド受とその先端の凹面が押圧される下側伸縮シリンダ
のピストンロツドとの間に相対的な軸方向摺動を生じな
いように構成したから、該ピストンロツドの摩耗による
下側伸縮シリンダの油漏れを防止して、その寿命を増大
でき、しかも伸長した伸縮ブームによる荷役作業時に、
下側伸縮シリンダのブーム先端側端末が該伸縮ブーム先
端部の曲げ撓みにより、略垂直の曲げ荷重を受けても、
そのピストンロツドの上方撓みを、上側伸縮シリンダの
シリンダ中間部に支持されたロツド受で受止めて、該ピ
ストンロツドの座屈荷重の低下を防止し、所定の吊上能
力を保持させることができる。

（２）上側伸縮シリンダのシリンダ中間部に回動自在に
外装されたロツド受と拘束腕との間に、前述のばね装置
とストツパ機構とを取付ければ、伸長した伸縮ブームの
先端部が左右方向に撓む横荷重を受けて、ブーム旋回面
内における上側伸縮シリンダのシリンダと下側伸縮シリ
ンダのピストンロツドとの間の平行度が低下しても、該
ピストンロツドの損傷による下側伸縮シリンダの油漏れ
を防止して、その寿命を増大できる。

（３）更に前記拘束腕をロツド受と左右対称構造の第２
のロツド受に構成すれば、下側伸縮シリンダのピストン
ロツドの損傷防止機能が更に増大して、最大許容吊上負
荷の大きい伸縮ブームの吊上能力をより確実に維持でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は最収縮時におけるブーム伸縮装置の縦断側面
図、第２図はブーム伸長中におけるブーム伸縮装置基部
の縦断側面図、第３図は最伸長したブーム伸縮装置要部
の縦断側面図、第４図は第１図のＡ−Ａ断面図、第５図
及び第６図は夫々第２図のＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面
図、第７図は第３図のＤ−Ｄ断面図、第８図は他の実施
例要部の縦断正面図、第９図は更に第２図に対応する他
の実施例要部の縦断側面図、第10図は第９図のＥ−Ｅ断
面図、第11図は伸長経過を示すその縦断側面図である。 １…第１ブーム筒、２…第２ブーム筒、３…第３ブーム
筒、４…上側伸縮シリンダ、５…下側伸縮シリンダ、5a
…トラニオン取付部、6,7…案内具、８…ピストンロツ
ド、９…凹面、10,18…ロツド受、11,16…カム従動突
起、12,17…カム板、13…拘束腕、14…つる巻ねじりば
ね、15…ストツパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B66C 23/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１ブーム筒（１）内に第２ブーム筒
   （２）と第３ブーム筒（３）とを順次テレスコーブ状に
   挿入した伸縮ブーム内に、該第１ブーム筒の基部にピス
   トンロツドの自由端を、又第２ブーム筒の基部に該ピス
   トンロツド挿入側のシリンダ端部を夫々枢着した上側の
   伸縮シリンダ（４）と、第２ブーム筒の基部にピストン
   ロツドの自由端を、又第３ブーム筒の基部に該ピストン
   ロツド挿入側のシリンダ端部を夫々枢着した下側の伸縮
   シリンダ（５）とを平行に取付けて、該上下の伸縮シリ
   ンダのブーム先端側端末に、その上下振動を防止するよ
   うに第３ブーム筒の頂板や底板と協同する案内具（6,
   7）を夫々取付けたクレーン車のブーム伸縮装置におい
   て、伸長状態の下側伸縮シリンダ（５）のピストンロツ
   ド（８）が僅かに上方に撓んだ時に、該ピストンロツド
   上部が嵌合する凹面（９）を先端に設けたロツド受（1
   0）を、上側伸縮シリンダ（４）のシリンダ中間部に回
   動自在に外装して、該ロツド受を一方に回動賦勢する手
   段を上側伸縮シリンダに取付け、該ロツド受回動賦勢方
   向前端の凹面端末（9a）は真直状態の下側伸縮シリンダ
   のピストンロツドを飛越えるが、該ロツド受回動賦勢方
   向後端の凹面端末（9b）は該ピストンロツドに当接係合
   するように、該凹面を構成し、前記ロツド受をその回動
   賦勢手段に抗して下側伸縮シリンダのピストンロツド挿
   入側端部に設けたトラニオン取付部（5a）の飛越位置に
   回動させるように、該ロツド受の基部に設けたカム従動
   突起（11）と協同するカム板（12）を、前記トラニオン
   取付部に対向して第３ブーム筒の基部に取付けたことを
   特徴とするブーム伸縮シリンダの座屈防止装置。
2. 【請求項２】伸長した下側伸縮シリンダのピストンロツ
   ド（８）にロツド受（10）と反対側において当接可能な
   拘束腕（13）の基部を、上側伸縮シリンダ（４）のシリ
   ンダ中間部に回動自在に外装し、該拘束腕とロツド受と
   の間に、該両者を前記ピストンロツド（８）に係合させ
   るよう互いに逆向きに回動賦勢するばね装置（14）と、
   該拘束腕及びロツド受先端の凹面（９）が真直状態の前
   記ピストンロツドに間隔を置いて対向した時に当接接合
   するストツパ機構（15）とを取付けて、該凹面を上方に
   撓んだ前記ピストンロツド上部が略嵌合する位置に拘束
   するように構成し、前記拘束腕をその回動賦勢力に抗し
   て下側伸縮シリンダのピストンロツド挿入側端部に設け
   たトラニオン取付部（5a）の飛越位置に回動させるよう
   に、上側伸縮シリンダに関しロツド受基部のカム従動突
   起（11）と反対側において、該拘束腕の基部に設けたカ
   ム従動突起（16）と協同するカム板（17）を、前記トラ
   ニオン取付部に対向して第３ブーム筒の基部内に取付け
   た請求項１記載のブーム伸縮シリンダの座屈防止装置。
3. 【請求項３】拘束腕（13）をロツド受（10）と左右対称
   構造の第２のロツド受（18）に構成した請求項２記載の
   ブーム伸縮シリンダの座屈防止装置。