JP3550012B2

JP3550012B2 - 伸縮ブーム

Info

Publication number: JP3550012B2
Application number: JP01365698A
Authority: JP
Inventors: 隆雄金澤; 昌伸斉藤
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH11209084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮ブームに関し、更に詳細には、作業台を所望の高所に移動させる際に使用する伸縮ブームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高所の所望位置で作業を行なう場合、例えば、伸縮・起伏・旋回等が自在なブームを搭載した高所作業車が使用されている。この高所作業車に搭載されたブームの先端部には作業台が設けられており、ブームを伸縮、起伏等することで作業台を所望の高所に移動させることができる。
【０００３】
高所作業車の中には、例えば、ブームの先端部に回動可能に平行に並設された２本の上部アームとこの上部アームの下方に平行に並設された２本の下部アームとを有する平行リンクを備えたものがある。この平行リンクは上部アームとブームの先端部との間に作業台を移動させるための屈伸シリンダが設けられている。従って、この屈伸シリンダを伸縮することにより、上部アームと下部アームがブームの先端部を中心に回動して作業台が所定の位置に移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の平行リンクでは、上部アームは下部アームと同一の断面積の小さい中空の角パイプで形成されているので、作業台の重量は主に上部アームに作用し、上部アームと下部アームに均等にならず、平行リンクは強度上のバランスが悪かった。また、作業台に重量の大きい物を搭載すると上部アームが撓んでしまう、という問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、平行リンクの強度上のバランスを向上させて上部アームの撓みが小さい平行リンクを有するブームを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の伸縮ブームは、挿通孔を有し先端に開口部を有する伸縮自在な第１ブーム部材と、挿通孔内を移動する基部及びこの基部の先端部に回動自在に繋がった平行リンクを有する開口部に突出入可能に設けられる第２ブーム部材とを備え、この平行リンクは１つの上部アームと、この上部アームの下部の両外側に平行に延びた上部アームの断面積より小さい断面積を有する一対の下部アームとを有して構成されている。上部アームの上部の外側面と上面には、平行リンクを第１ブーム部材の挿通孔に挿入したときにこの挿通孔の内面に摺接する摺動面が設けられている。また、下部アームの外側面と下面には、平行リンクを第１ブーム部材の挿通孔に挿入したときにこの挿通孔の内面に摺接する摺動面が設けられている。上部アームの断面積を大きくし、上部アームの下部外側に一対の下部アームを設けることで、平行リンクの先端部に大きな重量が作用しても上部アームの撓みを小さくすることができ、平行リンク全体の強度上のバランスを向上させることができる。
【０００７】
このような構成の伸縮ブームにおいて、平行リンクが第１ブーム部材から突出している状態からこの平行リンクを第１ブーム部材内に挿入するには、平行リンクを回動させて第２ブーム部材の基部と平行リンクを直線状にした後に、第２ブーム部材の基部を第１ブーム部材の開口部から第１ブーム部材の底部方向に移動して平行リンクを開口部に挿入する。このとき、平行リンクの上部アームと下部アームの各摺動面が第１ブーム部材の挿通孔の内面に摺動して平行リンクが第１ブーム部材の挿通孔内に収容される。
【０００８】
一方、第１ブーム部材内に収容された平行リンクを外部に突出させるには、第２ブーム部材の基部を第１ブーム部材の開口部に接近する方向に移動し、平行リンクの上部アームと下部アームの各摺動面が第１ブーム部材の挿通孔の内面に摺動して平行リンクが開口部より外側に突出する。
【０００９】
上部アームが断面矩形状の中央部とこの中央部の上部から左右外側に突出する一対の突出部とを有してなり、この突出部の上面と左右外側面とを摺動面にすることが好ましい。このような構成にすることにより、平行リンクが全体として断面矩形状をなして第１ブーム部材の矩形状の開口部に挿入し易くなり、また、上部アームの強度を向上させることができる。
【００１０】
また、左右に突出する一対の突出部の外側面間の幅と一対の下部アームの外側面間の幅とは同一幅であり、左側に位置する突出部の上面と左側に位置する下部アームの下面との高さ方向寸法は右側に位置する突出部の上面と右側に位置する下部アームの下面との高さ方向寸法と同一であることが好ましい。これは、第１ブーム部材の開口部の形状が矩形状である場合が多いからである。また、上部アームの断面形状は第１ブーム部材の挿通孔の断面形状に相似する形状が好ましく、第１ブーム部材の挿通孔の断面形状が矩形状ならば上部アームの断面形状も矩形状にすることが好ましい。従って、上部アームの断面形状は矩形状の他に、例えば、円形、三角形、多角形等を例示できる。さらに、摺動面は第１ブーム部材の挿通孔の内壁面に摺動する機能を有すればよく、例えば、平らな面や湾曲した面を例示できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。本実施の形態は高所で作業をする人が乗る作業台を所定の位置に移動させる伸縮自在なブームを備えた高所作業車の態様である。
【００１２】
図１は本発明の一実施の形態における伸縮ブームを搭載した高所作業車を示す。この高所作業車１は車体３の前後左右の４箇所に車体３の側方に張り出すとともに下端部を接地させて車体３を支持するアウトリガジャッキ５を有している。車体３の後部には油圧モータ７の回転駆動によって旋回自在な旋回台９が設けられ、この旋回台９の上部にはブーム（伸縮ブーム）１１が起伏シリンダ１３の伸縮作動によって起伏自在に設けられている。
【００１３】
ブーム１１は基端ブーム部材１５と中間ブーム部材（第１ブーム部材）１７と先端ブーム部材（第２ブーム部材）１９とを有している。基端ブーム部材１５と中間ブーム部材１７はその先端に開口部１５ａ，１７ａを有し、この開口部１５ａ，１７ａから後端側に断面矩形状の挿通孔１５ｂ，１７ｂを有している。
【００１４】
基端ブーム部材１５の開口部１５ａに中間ブーム部材１７が突出入可能に設けられ、中間ブーム部材１７の開口部１７ａに先端ブーム部材１９が突出入可能に設けられており、これらのブーム部材１５,１７はいわゆる入れ子式（テレスコピック）に構成されている。ブーム１１内には伸縮シリンダ２１が延設され、この伸縮シリンダ２１の伸縮により中間ブーム部材１７と先端ブーム部材１９が基端ブーム部材１５の長手方向に移動してブーム１１が伸縮自在になるように構成されている。
【００１５】
先端ブーム部材１９は断面矩形状の棒状の基部２３とこの基部２３の先端部に軸２５を介して屈伸可能に設けられた平行リンク２７とを有している。図２は平行リンク２７を示し、同図（ａ）は平行リンク２７の正面図、同図（ｂ）は平行リンク２７の平面図を示している。同図（ａ），（ｂ）に示すように、平行リンク２７はその上部に上部アーム２９を有し、この上部アーム２９の下方に２本の下部アーム３１が奥行き方向（図２の紙面に垂直方向）に所定の間隔を有して平行に並設されている。
【００１６】
上部アーム２９はその上部に外側に突出する突出部３３を有し、この突出部３３の両端部は上部アーム２９の両端部よりも外側に突出している。突出部３３の右側端部は基部２３の先端部に軸２５を介して回動自在に連結され、左側端部はブームヘッド３５に軸２５を介して回動自在に連結されている。また、下部アーム３１の右側端部は基部２３の先端部に軸２５を介して回動自在に連結され、左側端部はブームヘッド３５に軸２５を介して回動自在に連結されている。即ち、上下一対の上部アーム２９と下部アーム３１により平行リンク２７が構成されている。
【００１７】
図３は図２（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視に相当する部分の断面図を示し、同図に示すように、平行リンク２７の上部アーム２９はその上部外側に断面直方体形状である一対の突出部３３とこの突出部３３間に挟装された内部が中空の断面矩形状をなす中央部３４を有している。突出部３３の上面と外側面には平らな摺動面３７が形成され、上面の摺動面３７は隣接する他の突出部３３の上面の摺動面３７と同一面上に配置されている。これらの摺動面３７が中間ブーム部材１７の挿通孔１７ｂの内面の上部に摺接する。
【００１８】
上部アーム２９の下部の左右外側には上部アーム２９の側面から外側に一定の間隙を有して配置された一対の下部アーム３１が並設されている。下部アーム３１は内部が中空であって断面が直方体形状をなしている。下部アーム３１の下底面と外側面には平らに形成された摺動面３９が形成されている。下部アーム３１の側面の摺動面３９は突出部３３の側面の摺動面３７と同一面上に形成され、２つの下部アーム３１の各下面の摺動面３９も同一面上に形成されている。従って、中間ブーム部材１７の矩形状の挿通孔１７ｂの内面に摺動面３７，３９が摺動することで、平行リンク２７が中間ブーム部材１７の開口部１７ａから突出入可能になる。上部アーム２９の断面形状は上記に限るものではなく、図４に示すように、断面Ｔ字状にすることができる。即ち、上部アーム２９の上部に外側に突出する突出部４１を設け、この突出部４１の側面と上面は平らに形成された摺動面３７である。
【００１９】
図５に示すように、上部アーム２９の中央内部と基部２３の先端下部に配置された軸２５との間には、平行リンク２７を屈伸させる屈伸シリンダ４２が設けられている。従って、屈伸シリンダ４２は上部アーム２９で囲繞されるので、外部からの屈伸シリンダ４２の損傷を防止できる。上部アーム２９と下部アーム３１の先端部にはブームヘッド３５が軸支されている。このブームヘッド３５の先端にはレベリングシリンダ４５によりブーム１１の起伏角度の如何に拘らず常時垂直状態を維持される垂直ポスト４３が軸支されている。この垂直ポスト４３には作業者が搭乗可能な作業台４７が水平旋回自在に設けられている。
【００２０】
次に、本発明の伸縮ブームの作用を図１と図５に基づいて説明する。最初に、高所作業を行なう場所の近くに高所作業車１を移動させ、その場所でアウトリガジャッキ５を高所作業車１の側方に移動してその先端を接地させ、高所作業車１を安定支持する。この状態で、高所作業車１の上部に格納されたブーム１１の先端部に設けられた作業台４７に作業者が乗り込む。作業者は起伏シリンダ１３と伸縮シリンダ２１と油圧モータ７を作動させて、ブーム１１の起伏・伸縮作動及び旋回台９の旋回作動を行なって作業台４７を高所に移動させる。ブーム１１が格納状態のときには平行リンク２７は中間ブーム部材１７の挿通孔１７ｂ内に収容された状態であり、基部２３と平行リンク２７は直線状をなしている。伸縮シリンダ２１を伸長する方向に作動することで、先端ブーム部材１９は中間ブーム部材１７の開口部１７ａから突出し平行リンク２７は中間ブーム部材１７の外部に露出する。
【００２１】
次に、屈伸シリンダ４２の軸方向長さを短くするように屈伸シリンダ４２を作動する。すると、上部アーム２９と基部２３とを連結する軸２５を中心にして反時計方向に回転させようとする力が上部アーム２９に作用する。これと同時に、この力がブームヘッド３５を介して伝達され、下部アーム３１と基部２３とを連結する軸２５を中心にして下部アーム３１を反時計方向に回転させようとする力が下部アーム３１に作用する。従って、平行リンク２７は水平位置から反時計方向に回転するとともに、ブームヘッド３５は当初の位置から下方に移動し、レベリングシリンダ４５により垂直ポスト４３を介して接続された作業台４７も垂直状態を維持したまま下方に移動する。従って、作業台４７を下方に移動させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の伸縮ブームによれば、平行リンクは断面積の大きい上部アームとこの上部アームの下部の両外側に平行に延設する上部アームの断面積より小さい断面積を有する下部アームとを有することで、平行リンクの先端部に大きな重量が作用しても上部アームの撓みを小さくすることができ、平行リンク全体の強度上のバランスを向上させることができる。
【００２３】
また、上部アームは断面矩形状の中央部とこの中央部の上部から左右外側に突出する一対の突出部とを有し、この突出部の上面と左右外側面とを摺動面にする場合には、平行リンクが全体として断面矩形状をなして第１ブーム部材の矩形状の開口部に挿入し易くなり、また、上部アームの強度を向上させることができる。
【００２４】
さらに、一対の突出部の外側面間の幅と一対の下部アームの外側面間の幅は同一幅であり、左側の突出部の上面と左側の下部アームの下面との高さ方向寸法と右側の突出部の上面と右側の下部アームの下面との高さ方向寸法が同一である場合には、第１ブーム部材の開口部の形状が矩形状のときにこの開口部に平行リンクを容易に突出入可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における伸縮ブームを搭載した高所作業車の概略構成図を示す。
【図２】本発明の一実施の形態における伸縮ブームの平行リンクを示す図であり、同図（ａ）は平行リンクの正面図を示し、同図（ｂ）は平行リンクの平面図を示す。
【図３】本発明の一実施の形態における伸縮ブームの平行リンク断面図を示す。
【図４】本発明の一実施の形態における伸縮ブームの平行リンク断面図を示す。
【図５】本発明の一実施の形態における伸縮ブームの作用を説明する図である。
【符号の説明】
１１ブーム（伸縮ブーム）
１７中間ブーム部材（第１ブーム部材）
１７ａ開口部
１７ｂ挿通孔
１９先端ブーム部材（第２ブーム部材）
２３基部
２７平行リンク
２９上部アーム
３１下部アーム
３３，４１突出部
３７，３９摺動面

Claims

挿通孔を有し先端に開口部を有する伸縮自在な第１ブーム部材と、前記挿通孔内を移動する基部及びこの基部の先端部に回動自在に繋がった平行リンクを有する前記開口部に突出入可能に設けられる第２ブーム部材と、を備えた伸縮ブームにおいて、
前記平行リンクは１つの上部アームと、この上部アームの下部の両外側に平行に延びた前記上部アームの断面積より小さい断面積を有する一対の下部アームとを有し、
前記平行リンクを前記第１ブーム部材の前記挿通孔に挿入したときに前記挿通孔の内面に摺接する摺動面を前記上部アームの上部の外側面及び上面と前記下部アームの外側面及び下面に設け、
前記上部アームが断面矩形状の中央部とこの中央部の上部から左右外側に突出する一対の突出部とを有してなり、前記突出部の上面と左右外側面とを前記摺動面にすることを特徴とする伸縮ブーム。
前記左右に突出する一対の突出部の外側面間の幅と前記一対の下部アームの外側面間の幅とは同一幅であり、左側に位置する前記突出部の上面と左側に位置する前記下部アームの下面との高さ方向寸法は右側に位置する前記突出部の上面と右側に位置する前記下部アームの下面との高さ方向寸法と同一であることを特徴とする請求項１記載の伸縮ブーム。