JP3216073U - ロック機構 - Google Patents

Abstract

【課題】相対的にスライドする２つの部材を備えた装置に適用され、２つの部材の位置決め及びロックを行うと共に意図しない外力が作用した場合にも破損の可能性を低減する汎用性のあるロック機構を提供する。【解決手段】ロック機構１は、互いに相対変位するアウトリガボックス５０と、アウトリガビーム６０と、ロックピンユニット７０とを備える。ロックピンユニットは、アウトリガボックスに設けられた係合孔５２と、アウトリガビームに設けられた係合孔６１に挿抜されるロックピン７１と、係合孔が位置合わせされた状態で、ロックピン７１を、各係合孔に進入した第１位置と、アウトリガビームの係合孔６１から退避した第２位置との間でスライド可能に支持すると共に、係合孔５２に所定のはめあいで嵌合されるボス８１とを備える。【選択図】図８

Description

この考案は、相対的に変位する２つの部材の位置決め及び固定を行うロック機構に関する。

たとえば移動式クレーンや高所作業車等の作業車は、作業時に車両を安定させるためのアウトリガ装置を搭載している。アウトリガ装置は、車両フレームに固定された外箱（アウトリガボックス）と、外箱に対してテレスコピック構造を形成する内箱（アウトリガビーム）とを有する。アウトリガ装置は、油圧シリンダを介して内箱が外箱に対して伸長あるいは縮小した状態で当該内箱を外箱に位置決め及び固定するロック機構を備えている（たとえば特許文献１参照）。

特許文献１に開示されたロック機構は、外箱に対して内箱が所定の位置に配置された状態でロックピンが両者を貫通することにより、両者を位置決めし、固定する。詳述すると、外箱に筒状部材が取り付けられ、この筒状部材にロックピンが支持されている。ロックピンは、当該筒状部材に支持された状態でスライドし、内箱に対して進退する。ロックピンは、外箱から内箱側に突出することによって、外箱及び内箱にそれぞれ設けられたピン穴に挿通され、内箱が外箱に対してロックされる。

特開２０１５−９９１８号公報

内箱が外箱に対してスライドするときには、上記ロックピンが内箱のピン穴から抜かれる。しかし、たとえば操作ミスその他の理由により、ロックピンが抜かれないまま上記油圧シリンダが作動した場合には、ロックピンが外箱と内箱とに挟まれて大きなせん断力を受け、破損する可能性がある。この問題は、アウトリガ装置におけるロック機構に特有のものではなく、一般に相対的にスライドする２つの部材を備えた装置にも生じる。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、相対的にスライドする２つの部材を備えた装置に適用され、当該２つの部材の位置決め及びロックを行うと共に、意図しない外力が作用した場合にも破損の可能性を低減する汎用性のあるロック機構を提供することである。

(1) 本考案に係るロック機構は、互いに相対変位する第１部材及び第２部材と、上記第１部材に設けられ、上記第２部材を上記第１部材に対して位置決め固定するロックピンユニットとを備え、当該ロックピンユニットは、上記第１部材及び第２部材にそれぞれ設けられた係合孔に挿抜されるロックピンと、上記係合孔が位置合わせされた状態で、上記ロックピンを、各係合孔に進入した第１位置と、上記第２部材に設けられた係合孔から退避した第２位置との間でスライド可能に支持すると共に、上記第１部材に設けられた係合孔に所定のはめあいで嵌合されるボスと、を備える。

上記構成によれば、ロックピンがボスにより支持され且つ当該ボスが第１部材の係合孔と所定のはめあいで嵌合しているので、ロックピンが直接に上記各係合孔に挿通される場合に比べて、ロックピンが隣接する部材と接触する面積が大きくなる。したがって、仮に意図しない外力が作用した場合（たとえば、ロックピンが各係合孔に挿通された状態で第１部材及び第２部材が相対的に変位した場合）に、ロックピン及び各係合孔の内面に生じる面圧が過大となることが防止される。その結果、ロックピンや第１部材又は第２部材の破損が防止される。

(2) ロックピンユニットは、上記ボスを支持し、複数のボルトにより上記第１部材に締結されるフレームを更に備える。

上記構成によれば、上記意図しない外力が作用した場合、当該外力はボスを介してフレームに均等に作用する。つまり、当該外力は、上記複数のボルトに均等に作用するから、各ボルトに要求される機械的強度は小さくなる。したがって、各ボルトの外径は抑えられ、ロックピンユニットの小型化及びコストダウンが可能となる。

そして、上記フレームが複数のボルトにより第１部材に締結されるから、ロックピンユニットを第１部材に対して容易に取り付けることができ、汎用性のあるロック機構を実現することができる。

(3) 上記ロックピンは円柱状に形成され、上記ボスは円筒状に形成されている。

上記構成によれば、ロックピン及び各係合孔の内面に生じる面圧を効果的に抑えることができる。

(4) 上記ボスと上記係合孔とは、しまりばめにより嵌合されている。

上記構成によれば、ボスと係合孔とがしまりばめにより嵌合されているので、ロックピンユニットと第１部材との間の結合がより強固となり、ロックピン及び各係合孔の内面に生じる面圧を一層効果的に抑えることができる。

(5) たとえば、上記第１部材及び第２部材の一方及び他方は、それぞれ、作業車に搭載されたアウトリガボックス及びアウトリガビームである。上記ロックピンは、アウトリガボックスとアウトリガビームとの間の位置決め及びロックを行うためのものである。

本考案によれば、２つの部材の位置決め及びロックを行うと共に意図しない外力が作用した場合にも破損の可能性を低減する汎用性のあるロック機構を提供することができる。

図１は、本考案の一実施形態に係るロック機構１が採用された積載型トラッククレーン車１０の側面図である。 図２は、ロック機構１を搭載するアウトリガ４０の要部外観斜視図である。 図３（Ａ）は、前方斜め下から視たアウトリガボックス５０の要部外観斜視図であり、図３（Ｂ）は、前方斜め下から視たアウトリガビーム６０の外観斜視図である。 図４は、前方斜め下から視たロックピンユニット７０の外観斜視図である。 図５は、ロックピンユニット７０の下面図である。 図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。 図７（Ａ）は、ロックピンが第１位置にあるときのレバー１１１の位置を示すロックピンユニット７０の正面図であり、図７（Ｂ）は、ロックピンが第２位置にあるときのレバー１１１の位置を示すロックピンユニット７０の正面図である。 図８は、第１位置にあるロックピン７１を示す概略断面図である。 図９は、第２位置にあるロックピン７１を示す概略断面図である。 図１０は、ボス８１が突起８３を備えない形態のロックピンユニット７０を示す概略断面図である。

以下、本考案の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されつつ説明される。なお、本実施形態は、本考案の一態様にすぎず、本考案の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは言うまでもない。

［概略構成と特徴点］

本実施形態では、図１に示される積載型トラッククレーン車１０が説明される。積載型トラッククレーン車１０は、車体２０と、ブーム装置３０とを備える。車体２０は、メインフレーム及び当該メインフレームに搭載されたエンジンと、トランスミッションを介してエンジンにより駆動される車軸２２と、メインフレームの前部に設けられたキャビン２３と、キャビン２３の後方に配置された荷台２４とを備える。荷台２４は、メインフレームに固定され、上方が開放された箱状である。荷物は、ブーム装置３０によって上方から荷台２４に積載される。ブーム装置３０は、車体２０（具体的には上記メインフレーム）に搭載されている。

以下の説明では、同図における左右方向が積載形トラッククレーン車１０の前後方向８であり、同図における上下方向が積載型トラッククレーン車１０の上下方向７である。積載形トラッククレーン車１０の左右方向９（図２参照）は、キャビン２３を前方から視たときの左右方向である。

ブーム装置３０は、車体２０に架装されており、車体２０の上部に配置されている。ブーム装置３０は、上記メインフレームに固定され、キャビン２３と荷台２４との間に配置されている。ブーム装置３０は、アウトリガ４０（図２参照）を備える。本実施形態の特徴とするところは、アウトリガ４０が後述のロック機構１を備えている点である。

［アウトリガ４０］

図２は、前方斜め下から視たアウトリガ４０の要部外観斜視図である。同図に示される左右一対のアウトリガ４０は、アウトリガボックス５０（図３（Ａ）参照：実用新案登録請求の範囲に記載された「第１部材」に相当）と、アウトリガビーム６０（図３（Ｂ）参照：実用新案登録請求の範囲に記載された「第２部材」に相当）と、アウトリガビーム６０に設けられたジャッキ４２と、を備える。アウトリガビーム６０は、アウトリガボックス５０に内蔵されたアウトリガシリンダ（不図示）により駆動されて、アウトリガボックス５０に対して左右方向９にスライドする。左右のジャッキ４２は、アウトリガビーム６０に内蔵されたジャッキシリンダ（不図示）により上下方向７に駆動される。

ジャッキシリンダが伸縮することにより、ジャッキ４２は、格納状態（図２に示された状態）と、接地状態（不図示）とに状態変化する。ジャッキ４２は、走行時に格納状態とされ、ブーム装置３０が操作される際に下方に伸びて接地状態となる。接地状態のジャッキ４２は、ブーム装置３０が操作される際の積載型トラッククレーン車１０の姿勢を安定させる。

［ロック機構１］

以下、図２〜図９を参照しながら、ロック機構１について説明する。なお、左右一対のアウトリガ４０のそれぞれの構成は同一であるため、以下では、右方のアウトリガ４０の構成が説明される。一方、左方のアウトリガ４０の構成の説明は省略される。

図２及び図４に示されるように、アウトリガボックス５０の下壁５０ａに、ロックピンユニット７０が３本のボルト５４によって取り付けられている。アウトリガボックス５０と、アウトリガビーム６０と、ロックピンユニット７０とが、ロック機構１を構成している。

図３（Ａ）が示すように、アウトリガボックス５０は、横断面（左右方向９に垂直な断面）が矩形であって、左右方向９に延びる箱状の部材である。アウトリガボックス５０は、下壁５０ａと、上壁と、一対の側壁とを備え、右端に図示されていない開口を備える。このアウトリガボックス５０内にアウトリガビーム６０（同図（Ｂ））が挿入されており、アウトリガビーム６０は、上記開口を通じて左右方向にスライド（伸縮）可能である。

アウトリガボックス５０の下壁５０ａに係合孔５２（実用新案登録請求の範囲に記載された「係合孔」に対応）が設けられており、この係合孔５２の周囲に３つのソケット５３が配置されている。係合孔５２は、下壁５０ａを上下方向７に貫通する。ソケット５３の内壁に雌ネジが形成されており、上記ボルト５４がねじ込まれるようになっている。

図３（Ｂ）が示すように、アウトリガビーム６０は、横断面（左右方向９に垂直な断面）が矩形であって、左右方向９に延びる箱状の部材である。アウトリガビーム６０は、下壁６０ａと、上壁と、一対の側壁とを備える。アウトリガビーム６０は、上記開口からアウトリガボックス５０内に挿入されており、上記開口を通じて左右方向９にスライド（伸縮）可能である。

アウトリガビーム６０の下壁６０ａに、第１係合孔６１と、第２係合孔６２と、第３係合孔６３と、第４係合孔６４と、が設けられている。これら４つの係合孔６１〜６４（実用新案登録請求の範囲に記載された「係合孔」に相当）は、下壁６０ａを上下方向７に貫通する。

［ロックピンユニット７０］

図４〜図７に示されるロックピンユニット７０は、フレーム２と、フレーム２に支持されるボス８１と、上下方向７に移動可能な状態でボス８１に支持されるロックピン７１と、ユーザに操作されてロックピン７１を上下方向７に移動させるレバー１１１とを備えている。

フレーム２は、サポート１０１と、サポート１０１に支持されるハウジング９１とを備えている。

サポート１０１は、天板１０２と、支点板１０３と、側板１０４とを備えている。天板１０２は板状の部材であって、上記下壁５０ａと平行な（上下方向７と垂直な）姿勢で配置されている。天板１０２は、ハウジング９１が挿通される孔を備え、当該孔の周囲に、天板１０２を上下方向７に貫通する３つのボルト孔１０５（図５参照）を備えている。

支点板１０３は、天板１０２の下面から下向きに突出する板状の部材である。支点板１０３は、レバー１１１に対して上方から当接している。

側板１０４は、天板１０２の前端から下向きに屈曲された板状の部材である。側板１０４は、側板１０４を前後方向８に貫通する孔１０６を備える。孔１０６には、レバー１１１が挿通されている。

図６が示すように、ハウジング９１は、天板１０２に支持された円筒状の部材である。ハウジング９１は、天板１０２を上下方向７に貫通する孔に挿通されている。ハウジング９１の中心軸９２は上下方向７に沿っている。ハウジング９１の内部に、ロックピン７１及びバネ７３が配置されている。バネ７３の下端は、ハウジング９１の内部の面９３に上方から当接している。

ボス８１は、円筒状の部材である。ボス８１は、ハウジング９１に支持されており、当該ハウジング９１の上端に接合されている。ボス８１の中心軸は、ハウジング９１の中心軸９２と一致している。ボス８１は、本体部８２と、本体部８２の上面８２ａから上向きに突出する環状の突起８３とを備えている。突起８３の内面８３ａは、本体部８２の内面８２ｂと面一である。突起８３の外径は、本体部８２の外径よりも小さい。

ロックピン７１は、円柱状の部材である。同図が示すように、ロックピン７１は、大径部及び小径部を有し、両者の境界に段部が形成されている。この段部により座面７１ａが形成されている。ロックピン７１は、ボス８１に挿通され且つハウジング９１内に配置されている。ロックピン７１の中心軸は、ハウジング９１の中心軸９２と一致している。ロックピン７１は、上下方向７にスライド可能な状態でボス８１に支持されている。バネ７３の上端は、上記座面７１ａに下方から当接している。ロックピン７１は、バネ７３によって上向きに付勢されている。ロックピン７１の下端は、レバー１１１の後端１１２に取り付けられている。

レバー１１１は、前後方向８に延びる棒状の部材である。レバー１１１の後端１１２は、ロックピン７１の上端に取り付けられている。レバー１１１は、ロックピン７１の下端から前方に延びて、側板１０４の孔１０６を挿通し、側板１０４の前方に延びている。

図４及び図５が示すように、天板１０２のボルト孔１０５に挿通されたボルト５４がアウトリガボックス５０のソケット５３にねじ込まれることにより、ロックピンユニット７０は、アウトリガボックス５０の下壁５０ａに締結される。このとき、図８に示されるように、ロックピンユニット７０のボス８１の突起８３は、アウトリガボックス５０の係合孔５２に挿入された状態となる。両者の公差は、いわゆるしまりばめである。ボス８１の本体部８２の上面８２ａは、アウトリガボックス５０の下壁５０ａと面接触している。

［ロック機構１の動作］

次に、積載型トラッククレーン車１０でのロック機構１の動作について説明する。

アウトリガ４０が格納状態にあり、レバー１１１が図７（Ａ）に示す状態にあるとき、ロックピン７１は、図８に示す第１位置に位置する。この第１位置において、ロックピン７１は、アウトリガボックス５０の係合孔５２及びアウトリガビーム６０の第１係合孔６１に進入した状態となる。このとき、アウトリガビーム６０は、アウトリガボックス５０に対して位置決め固定されている。

ブーム装置３０が操作される際には、左右のアウトリガ４０が伸長され、ジャッキ４２が接地状態となる。ユーザは、アウトリガ４０を伸長する前に、ロックピンユニット７０のレバー１１１の前端１１３（図７参照）を上向きに移動させる。そうすると、図４が示すように、支点板１０３を支点として、レバー１１１の後端１１２が下向きに移動する。これに伴って、ロックピン７１は、バネ７３の付勢力に抗して下向きに移動し、図９に示す第２位置に位置する。第２位置において、ロックピン７１は、アウトリガビーム６０の第１係合孔６１から退避した状態となっている。このとき、アウトリガビーム６０は、アウトリガボックス５０に対して左右方向９への移動が可能である。

次にユーザは、レバー１１１の前端１１３を右向きに移動させる。そうすると、レバー１１１が、サポート１０１の側板１０４の孔１０６において右方へ移動し、図７（Ｂ）に示される位置に位置する。この状態でユーザがレバー１１１の前端１１３から手を離すと、バネ７３の付勢力によってレバー１１１が側板１０４の面１０７と当接し、ロックピン７１が第２位置にある状態が保たれる。

次にユーザは、アウトリガシリンダ（不図示）を動作させて、アウトリガビーム６０を左右方向９にスライド移動させる。アウトリガビーム６０の第４係合孔６４（図３（Ｂ）参照）と、アウトリガボックス５０の係合孔５２とが位置合わせされた状態で、ユーザは、たとえば、レバー１１１の前端１１３を右方及び下方に移動させる。そうすると、レバー１１１は、図７（Ｂ）に示す位置から図７（Ａ）に示す位置へ移動する。これに伴って、レバー１１１の後端１１２（図４参照）が上方へ移動し、ロックピン７１が上方へ移動する。その結果、ロックピン７１が、アウトリガビーム６０の第４係合孔６４及びアウトリガボックス５０の係合孔５２に進入した状態となり、アウトリガビーム６０がアウトリガボックス５０に対して位置決め固定される。以上のようにして、ロック機構１によるアウトリガビーム６０のアウトリガボックス５０に対する位置決め固定と、その解除と、アウトリガ４０の伸長が行われる。

ロックピン７１がアウトリガビーム６０のいずれかの係合孔及びアウトリガボックス５０の係合孔５２に進入した状態（第１位置）で、ユーザが意図せずにアウトリガシリンダが作動した場合には、ロックピン７１がアウトリガビーム６０の係合孔の内面と当接して、大きな力を受ける。たとえば図８に示されるように、ロックピン７１は、アウトリガビーム６０の係合孔６１の左方の面と当接して、左右方向９の右向きの力１２１を受ける。そうすると、ロックピン７１が、同じ向き及び大きさの力をボス８１に及ぼす。ここで、ボス８１の突起８３がアウトリガボックス５０の係合孔５２の内部に位置しているので、ボス８１の突起８３は、係合孔５２の内面から力１２２を受ける。

本実施形態では、ロックピン７１がボス８１により支持され且つ当該ボス８１がアウトリガボックス５０の係合孔５２と嵌合しているので、ロックピン７１が直接に係合孔５２に挿通される場合に比べて、ロックピン７１が隣接する部材と接触する面積が大きくなる。したがって、ロックピン７１と、係合孔５２の内面と、係合孔６１の内面と、に生じる面圧が過大となることが防止される。その結果、ロックピン７１やアウトリガボックス５０又はアウトリガビーム６０の破損が防止される。

また、ロックピン７１は円柱状に形成され、ボス８１は円筒状に形成されているので、ロックピン７１及び各係合孔５２、６１の内面に生じる面圧を効果的に抑えることができる。

また、ボス８１及びアウトリガボックス５０の係合孔５２は、しまりばめにより嵌合されているので、ロックピン７１とアウトリガボックス５０との間の結合がより強固となり、ロックピン７１及び各係合孔５２、６１の内面に生じる面圧を一層効果的に抑えることができる。

図１０に、ボス８１が突起８３を有さない形態、すなわちボス８１が係合孔５２と嵌合していない形態ののロックピンユニット７０が示されている。ロックピン７１は、上方へスライド移動して、アウトリガボックス５０の係合孔５２及びアウトリガビーム６０の第１係合孔６１に進入した状態である。この状態でアウトリガビーム６０が右方向へ移動すると、ロックピン７１は、アウトリガビーム６０の係合孔６１の左方の面と当接して、右方向の力１３１を受ける。そうすると、ロックピン７１が、同じ向き及び大きさの力をボス８１に及ぼす。ボス８１が突起８３を有さない形態では、ボス８１が受けた力は、ハウジング９１及びサポート１０１の天板１０２を介して、サポート１０１をアウトリガボックス５０に対して固定しているボルト５４に作用する（力１３２）。

アウトリガビーム６０が油圧シリンダにより移動される場合には、ボルト５４に作用する力１３２は大きい。したがって、ボルト５４の破損を抑制するためには、ボルト５４の強度を高く、あるいは直径を大きくする必要がある。ところが、本実施形態に係るロックピンユニット７０では、ボス８１が突起８３を備えるので、上述した面圧の抑制に加えて、ボルト５４に大きな力が作用することが抑制される。その結果、ボルト５４の強度や直径を過度に大きくしなくても、ロックピンユニット７０、アウトリガボックス５０及びアウトリガビーム６０が破損する可能性を低減することができる。

［変形例］

本実施形態では、ロックピンユニット７０のボス８１とアウトリガボックス５０の係合孔５２とがしまりばめにより嵌合された。ボス８１と係合孔５２とは、すきまばめにより嵌合されてもよい。ただし、ボス８１と係合孔５２との隙間は、できるだけ小さい方が好ましい。

本実施形態では、ロックピンユニット７０がアウトリガボックス５０の下壁５０ａに設けられているが、ロックピンユニット７０をアウトリガビーム６０に設ける形態も可能である。たとえば、ロックピンユニット７０をアウトリガビーム６０の下壁６０ａの上面、すなわち、アウトリガビーム６０の内部に設けてもよい。この変形例では、ロックピンユニット７０のロックピン７１により、アウトリガボックス５０（実用新案登録請求の範囲に記載された「第２部材」に対応）アウトリガビーム６０（実用新案登録請求の範囲に記載された「第１部材」に対応）に対して位置決め固定される。

本実施形態では、ロックピンユニット７０がアウトリガビーム６０をアウトリガボックス５０に対して位置決め固定する例を説明した。ボス８１を有するロック機構１は、２つの部材の位置決め及びロックを行うための機構として、アウトリガ４０以外の部位にも適用可能である。

本実施形態では、ロックピンユニット７０が突起８３を有するボス８１を備えることにより、ボルト５４の強度や直径を過度に大きくすることなく、アウトリガ４０に対して容易取付可能なロックピンユニット７０が実現された。これにより、アウトリガボックス５０を、複数の形態のアウトリガ４０の間で共通して用いることが可能となった。一の形態は、アウトリガボックス５０にロックピンユニット７０を取り付け、図３（Ｂ）に示されるアウトリガビーム６０と組み合わせる形態（上記実施形態）である。他の形態は、アウトリガボックス５０にロックピンユニット７０を取り付けず、図３（Ｂ）に示されるアウトリガビーム６０よりも小型の他の形態のアウトリガビームと組み合わせる形態である。この形態では、アウトリガビームにロックピンが設けられる。アウトリガビームが収納位置にあるとき、当該ロックピンがアウトリガボックス５０の係合孔５２に挿通される。アウトリガビームが張出位置にあるとき、当該ロックピンは、アウトリガビームの位置に応じて、アウトリガボックス５０の下壁５０ａに設けられた孔５５〜５７（図２参照）に挿通される。

なお、ロックピン７１の第１位置は、ロックピン７１がアウトリガボックス５０の係合孔５２とアウトリガビーム６０の第１係合孔６１に進入した位置であればよく、図８が示す位置に限られない。ロックピン７１の第２位置は、ロックピン７１がアウトリガビーム６０の第１係合孔６１から退避した位置であればよく、図９が示す位置に限られない。

１・・・ロック機構
２・・・フレーム
５０・・・アウトリガボックス（第１部材）
５２・・・係合孔
６０・・・アウトリガビーム（第２部材）
６１〜６４・・・係合孔
７０・・・ロックピンユニット
７１・・・ロックピン
８１・・・ボス

Claims (5)

1. 互いに相対変位する第１部材及び第２部材と、
   上記第１部材に設けられ、上記第２部材を上記第１部材に対して位置決め固定するロックピンユニットとを備え、
   当該ロックピンユニットは、
   上記第１部材及び第２部材にそれぞれ設けられた係合孔に挿抜されるロックピンと、
   上記係合孔が位置合わせされた状態で、上記ロックピンを、各係合孔に進入した第１位置と、上記第２部材に設けられた係合孔から退避した第２位置との間でスライド可能に支持すると共に、上記第１部材に設けられた係合孔に所定のはめあいで嵌合されるボスと、
   を備えるロック機構。
2. 上記ロックピンユニットは、上記ボスを支持し、複数のボルトにより上記第１部材に締結されるフレームを更に備える請求項１に記載のロック機構。
3. 上記ロックピンは円柱状に形成され、上記ボスは円筒状に形成されている請求項１または２に記載のロック機構。
4. 上記ボスと上記係合孔とは、しまりばめにより嵌合されている請求項３に記載のロック機構。
5. 上記第１部材及び第２部材の一方及び他方は、それぞれ、アウトリガボックス及びアウトリガビームである請求項１から４のいずれかに記載のロック機構。
   

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