JP3576889B2

JP3576889B2 - Multi-stage telescopic arm for construction machinery

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Publication number: JP3576889B2
Application number: JP28653599A
Authority: JP
Inventors: 映次新子谷; 隆之奥西; 幸雄小泉
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2019-10-07
Also published as: JP2001107383A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の多段伸縮アームの改善に関し、より詳しくは、伸縮同調性能が優れ、しかも構成が簡単な建設機械の多段伸縮アームの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械、例えば周知の構成になる油圧ショベルの本体には種々のアタッチメントが装着される。種々のアタッチメントの中に、開閉自在なクラムシェルバケットがあるが、このようなクラムシェルバケットは、油圧ショベルの本体のブームまたはブームとアームとからなる作業腕の先端に装着され、この作業腕の先端に装着されて回動される外筒体と、この外筒体に嵌挿された中間筒体と、この中間筒体に嵌挿された先端筒体とを備えた多段伸縮アームの内筒の先端に装着されることにより深穴掘削機が構成される。ところで、伸縮アームは種々の伸縮手段により伸縮されるが、伸縮手段としては、中間筒体を伸縮させる第１のシリンダと、この第１のシリンダのヘッド側とボトム側とが逆向きになるように排泄され、前記先端筒体を伸縮させる第２のシリンダとからなるものがある。このようなシリンダからなる伸縮手段を備えたものとしては、例えば特開平１０−１４１３１１号に開示されてなるものが公知である。
【０００３】
以下、上記従来例に係る深穴掘削機の多段伸縮アームを、多段伸縮アーム縮小時における同調回路を示す図の図７を参照しながら説明すると、多段伸縮アーム５３の外筒体５３ａと、これに嵌挿されてなる中間筒体５３ｂとが第１シリンダ５６で連結され、また中間筒体５３ｂと、これに嵌挿されてなる先端筒体５３ｃとが第２シリンダ５７で連結されている。第１シリンダ５６のヘッド側（ロッド側である。）のＡ室と第２シリンダ５７のボトム側（チューブ側である。）のＢ室とが連通管路５８で連通している。また、第２シリンダ５７のヘッド側のＤ室からチャージ油路６３が分岐されると共に、連通管路５８の途中に切換弁６４が介装されている。この切換弁６４の一方には第１シリンダ５６のＡ室のポートが連通管路５８を介して連通し、他方には第２シリンダ５７のＢ室のポートが連通すると共に、Ｄ室がチャージ油路６３を介して連通している。また、第１シリンダ５６のボトム側のＣ室にはアーム伸び側の管路６０が連通し、第２シリンダ５７のＤ室には中間筒体５３ｂの図における右側上端部に設けられたホースシーブ６２に掛装されてなるアーム縮み側の管路６１が連通している。そして、前記第１シリンダ５６のＡ室と、第２シリンダ５７のＢ室との受圧面積が等しくなるように設定されると共に、これらＡ室、Ｂ室および連通管路５８の内部は作動油で満たされている。
【０００４】
従って、Ａ室とＢ室との作動油が移動することにより、第１シリンダ５６と第２シリンダ５７とは同時に伸縮し、伸縮ストロークも同一になる。ところで、油漏れやエアの混入等によって、Ａ室〜Ｂ室間の作動油量が減少することがある。
さすれば、アーム伸び側の管路６０を介してＣ室に作動油を供給して第１シリンダ５６をフルストロークさせたとしても、第２シリンダ５７がフルストロークすることができなくなる。そこで、このような不具合を解消するために、アーム縮み側の管路６１を介して第２シリンダ５７のＤ室に作動油を供給し、第２シリンダ５７を収縮方向にフルストロークさせる。次いで、止め弁６５を開弁して切換弁６４を「イ位置」から「ロ位置」に切換え、第２シリンダ５７のＤ室、チャージ油路６３を介して作動油を供給して第１シリンダ５６をフルストロークさせることによりＡ室〜Ｂ室間を作動油で充満させて、Ａ室〜Ｂ室間の作動油量の減少分を補充するようにしている。なお、先端筒体５３ｃの先端に装着されてなるものは、クラムシェルバケット５５である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に係る建設機械の多段伸縮アームは、それなりに優れていると考えられる。しかしながら、この多段伸縮アームには、下記に説明するような種々の解決すべき課題がある。
(1) 第１シリンダが第２シリンダよりも大径であり、シリンダの重量増や多段伸縮アームの大寸化に伴ってこの多段伸縮アームの重量が大重量になるので、深穴掘削機の安定性が低下する結果、作業時において転倒する恐れが生じるので、深穴掘削機の本体に大重量のカウンターウェイトを搭載する必要があり、また本体の強度アップを図る必要があるため、深穴掘削機自体のコストアップにつながり、経済上の観点から好ましくない。
(2) 油漏れやエアの混入等によるシリンダストロークのストローク差を修正するために切換弁が設けられている関係上、油圧管路が複雑になるのでコスト増を来たすばかりでなく、油漏れ等の不具合が生じ易くなる。
(3) 油漏れやエアの混入等により、次第に同調が得られなくなり、中間筒に設けられたホースシーブに掛装されると共に折返されて第２のシリンダに接続されたアーム縮み側の管路に過大な負荷が作用し、損傷する恐れがある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、重量増を来たすことがなく、構造が簡単であるにもかかわらず確実に同期伸縮させることを可能ならしめる建設機械の多段伸縮アームを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、建設機械の起伏自在な作業腕の先端に回動自在に装着された外筒体に中間筒体が嵌挿され、この中間筒体に、先端に作業アタッチメントが装着される先端筒体が嵌挿され、第１シリンダの端部が前記外筒体と中間筒体とに枢着されると共に、第２シリンダの端部が前記中間筒体と先端筒体とに枢着され、前記第１シリンダと第２シリンダとのヘッド側ポート同士およびボトム側ポート同士を連通させてなる建設機械の多段伸縮アームにおいて、前記中間筒体の前記外筒体側の基端部に第１折返し部材を設けると共に、中間筒体の先端部に第２折返し部材を設け、前記外筒体に一端側を係止した第１支持索を第１折返し部材を介して前記先端筒体の方向に折返し、折返した第１支持索の他端側を前記先端筒体に係止すると共に、同じく前記外筒体に一端側を係止した第２支持索を第２折返し部材を介して前記外筒体の方向に折返し、折返した第２支持索の他端側を前記先端筒体に係止したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、請求項１に記載の建設機械の多段伸縮アームにおいて、前記第１シリンダが、そのシリンダチューブのヘッド部分に設けられたチューブ連結ピンを介して中間筒体に枢着され、前記第１折返し部材が前記第１シリンダのチューブ連結ピンに外嵌されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、請求項１に記載の建設機械の多段伸縮アームにおいて、前記第２折返し部材が、前記第１シリンダのボトム端面に取付けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の建設機械の多段伸縮アームにおいて、前記第１シリンダと前記第２シリンダとの内径を同寸にすると共に、ロッド径を同寸にしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の建設機械の多段伸縮アームにおいて、前記第１シリンダのストロークと前記第２シリンダのストロークとでストローク差を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６に係る建設機械の多段伸縮アームが採用した手段は、建設機械の起伏自在な作業腕の先端に回動自在に装着された外筒体に順次小寸の中間筒体が嵌挿されると共に、先端側に位置する中間筒体に、先端に作業アタッチメントが装着される先端筒体が嵌挿され、前記各筒体同士を伸縮自在に連結する複数のシリンダが内設され、これら各シリンダのヘッド側ポート同士およびボトム側ポート同士のそれぞれを連通させてなる建設機械の伸縮アームにおいて、前記嵌挿される複数の中間筒体の基端部と先端部とのそれぞれに支持索を折返す折返し部材を設け、前記基端部側の折返し部材は、前記中間筒体が嵌挿される側の筒体に一端側が係止されると共に挿通する側の筒体に他端側が係止される支持索を前記挿通する側の筒体の方向に折返し、前記先端側の折返し部材は、前記中間筒体が嵌挿される側の筒体に一端側が係止されると共に挿通する側の筒体に他端側が係止される支持索を前記嵌挿される側の筒体の方向に折返す構成であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態１に係る建設機械の多段伸縮アームを、建設機械が深穴掘削機であって、かつ多段伸縮アームが３段である場合を例として、多段伸縮アームを装着した深穴掘削機の側面図の図１と、多段伸縮アームの模式的断面構成説明図の図２と、多段伸縮アームを伸縮させるシリンダ同士を連通させる連通路構成説明図の図３とを参照しながら説明する。
【００１４】
先ず、深穴掘削機の構成を、図１を参照しながら説明すると、符号１は深穴掘削機である。即ち、周知の構成になる油圧ショベルの本体２の作業腕である起伏自在なブーム３の先端に後述する構成になる３段式の多段伸縮アーム４が装着されている。この多段伸縮アーム４はアームシリンダ５のロッドの伸縮動作により回動されるようになっており、そしてこの多段伸縮アーム４の先端には周知の構成になるクラムシェルバケット６が装着されている。この多段伸縮アーム４は、前記ブーム３の先端に装着される外筒体４１と、この外筒体４１に伸縮可能に嵌挿されてなる中間筒体４２と、この中間筒体４２に伸縮可能に嵌挿され、先端にクラムシェルバケット６が装着される先端筒体４３とから構成されている。そして、この多段伸縮アーム４の内側には、この多段伸縮アーム４を伸縮させる第１シリンダ７と第２シリンダ８とが内設されている。
【００１５】
より詳しくは、図２に示すように、前記第１シリンダ７のロッド７ｒの先端が前記外筒体４１にロッド連結ピンＰｒ１を介して枢着され、そのシリンダチューブのヘッド部分がチューブ連結ピンＰｔ１を介して中間筒体４２に枢着されている。また、前記第１シリンダ７と反対向きの第２シリンダ８のボトム側の端部がボトム連結ピンＰｂ２を介して中間筒体４２に枢着され、この第２シリンダ８のロッド８ｒの先端がロッド連結ピンＰｒ２を介して先端筒体４３に枢着されている。
【００１６】
前記中間筒体４２の外筒体４１への嵌挿側の基端部に第１折返し部材である第１シーブ１０が取付けられ、またこの第１シーブ１０取付け位置の反対側であって、かつこのこの中間筒体４２の先端部に第２折返し部材である第２シーブ１１が取付けられている。また、第１シーブ１０には、一端側が外筒体４１の内側に係止された第１支持索である縮小側ロープ１４が掛けられて先端筒体４３方向に折返され、折返されたこの縮小側ロープ１４の他端側が先端筒体５３の中間筒体４２への嵌挿側の基端部外側に係止されている。そして、第２シーブ１１には、一端側が前記外筒体４１の先端部外側に係止された第２支持索である伸長側ロープ１５が掛けられて外筒体４１の方向に折返され、折返されたこの伸長側ロープ１５の他端側が先端筒体４３の中間筒体４２への嵌挿側の基端部外側に係止されている。
【００１７】
そして、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのボトム側ポート同士は、図３に示すように、ボトム側連通管１８を介して連通しており、第１シリンダ７のボトム側圧力室７ｂと第２シリンダ８のボトム側圧力室８ｂとの間で作動油が自由に行き来し得るように構成されている。また、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのヘッド側ポート同士はヘッド側連通管１９を介して連通しており、第１シリンダ７のヘッド側圧力室７ａと第２シリンダ８のヘッド側圧力室８ａとの間で作動油が自由に行き来し得るように構成されている。
【００１８】
さらに、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのシリンダ径は同内径に設定されると共に、この第１シリンダ７のロッド７ｒと第２シリンダ８のロッド８ｒとの外径も同外径に設定されている。そして、第１シリンダ７のロッド７ｒには、この第１シリンダ７のボトム側圧力室７ｂに作動油を供給し、かつボトム側圧力室７ｂ内の作動油を逃がす第１作動油給排路７ｃと、この第１シリンダ７のヘッド側圧力室７ａに作動油を供給し、かつヘッド側圧力室７ａ内の作動油を逃がす第２作動油給排路７ｄとが設けられている。
【００１９】
つまり、油圧ショベルの本体２側に設けられてなる作動油供給源から前記第１作動油給排路７ｃに作動油を供給すると、第１シリンダ７のボトム側圧力室７ｂと第２シリンダ８のボトム側圧力室８ｂとに作動油が流入し、第１シリンダ７のヘッド側圧力室７ａと第２シリンダ８のヘッド側圧力室８ａ内の作動油が第２作動油給排路７ｄを介して流出してこれら第１シリンダ７と第２シリンダ８とが伸長する。一方、前記第２作動油給排路７ｄに作動油を供給すると、第１シリンダ７のヘッド側圧力室７ａと第２シリンダ８のヘッド側圧力室８ａとに作動油が流入し、第１シリンダ７のボトム側圧力室７ｂと第２シリンダ８のボトム側圧力室８ｂ内の作動油が第１作動油給排路７ｃを介して流出してこれら第１シリンダ７と第２シリンダ８とが縮小するように構成されている。
【００２０】
そして、前記第１シリンダ７のロッド７ｒと第２シリンダ８のロッド８ｒとのストロークにストローク差が設けられている。このようにストローク差を設けて小ストロークのシリンダの方を常に先にストロークエンドさせるようにすると、縮小・伸長側ロープ１４，１５の張り調整方向が定まるので、縮小・伸長側ロープ１４，１５の張り調整作業が容易になるという効果がある。例えば、いま、第２シリンダ８のストロークを、前記第１シリンダ７のストロークよりも小ストロークにしたとする。この場合には、第２シリンダ８が先に伸長してストロークエンドし、次に第１シリンダ７がストロークエンドになると、伸長側ロープ１５が緊張し、縮小側ロープ１４が緩む。また、第２シリンダ８が先に縮小して次に第１シリンダ７がストロークエンドになると、伸長側ロープ１５が緩み、縮小側ロープ１４が緊張する。従って、この場合には、伸縮アーム４を完全に縮小させて縮小側ロープ１４の張力を適正に調整すると共に、完全に伸長させて伸長側ロープ１５の張力を適正に調整することにより、縮小・伸長側ロープ１４，１５に過大な負荷が作用するのを防止することができる。
【００２１】
逆に、第１シリンダ７のストロークを第２シリンダ８のストロークよりも小ストロークにしたとする。この場合には、第１シリンダ７がストロークエンドし、次に第２シリンダ８がストロークエンドになると、伸長側ロープ１５が緩み、縮小側ロープ１４が緊張する。また、第１シリンダ７が先に縮小して次に第２シリンダ７がストロークエンドになると、伸長側ロープ１５が緊張し、縮小側ロープ１４が緩む。つまり、緊張と緩みとが上記の場合と全く逆の関係になるので、伸縮アーム４を完全に伸長させて縮小側ロープ１４の張力を適正に調整すると共に、完全に縮小させて伸長側ロープ１５の張力を適正に調整することにより、伸長・縮小側ロープ１４，１５に過大な負荷が作用するのを防止することができる。以上の説明から良く理解されるように、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのうち、何れか一方のシリンダのストロークを他方のシリンダのストロークよりも
小ストロークにすれば良いものである。
【００２２】
以下、上記建設機械の多段伸縮アーム４の作用態様を説明すると、通常、第１シリンダ７と第２シリンダ８との間には配管抵抗等による負荷の差があるため、たとえ第１シリンダ７と第２シリンダ８とのシリンダ径同士が同寸、かつロッド径同士が同寸に設定されていたとしても、負荷が小さい方のシリンダのロッドが先に伸縮してストロークエンドした後に、負荷が大きい方のシリンダのロッドが先に伸縮することになる。しかしながら、この多段伸縮アーム４には、縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５とが設けられているために、一方のシリンダが他方のシリンダよりもより速く、かつより多く伸縮することができない。従って、この多段伸縮アーム４の中間筒体４２と先端筒体４３とは同時に、同速度で、しかも確実に同期して伸縮することになる。
【００２３】
また、本実施の形態１に係る多段伸縮アーム４によれば、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのシリンダ径が同寸、かつロッド径が同寸であって、従来例のように第１シリンダが第２シリンダよりも大径でなく、また上記のとおり、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのシリンダ径が同寸、かつロッド径とが同寸であるため、縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５とには、これら第１シリンダ７と第２シリンダ８との負荷の差分の力が作用するだけである。
【００２４】
このように、負荷の差分の力が作用するだけであるから、これら縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５との径を細くすることができ、第１シーブ１０や第２シーブ１１の小径化が可能になる。その結果、外筒体４１や中間筒体４２のさらなる細寸化が可能になり、これに伴って多段伸縮アーム４が軽量化されるので、深穴掘削機の安定性が損なわれるようなことがなくなる。また、たとえ、第１シリンダ７や第２シリンダ８の連結ピンが損傷したとしても、縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５とが設けられているために、中間筒体４２や先端筒体４３の落下を防止することができるという効果もある。
【００２５】
さらに、縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５とが設けられていて、上記のとおり、多段伸縮アーム４が確実に同期伸縮するために、油漏れやエアの混入等があったとしても、第１シリンダ７と第２シリンダ８とは共にストロークエンドになる。従って、従来例に係る多段伸縮アームのように、シリンダストロークの誤長を修正するために切換弁を設ける必要がなく、油圧管路が簡略化されるので、多段伸縮アーム４の製造コストの点に関して有利になるばかりでなく、油漏れ等の不具合の発生確率を低下させることができ、メンテナンスの容易化にも寄与することができるという優れた効果がある。
【００２６】
勿論、このような多段伸縮アーム４では、その先端筒体４３の先端に装着されるクラムシェルバケット等の作業アタッチメントを作動させる油圧シリンダに作動油を給排する作動油給排管が設けられている。この作動油給排管は、第１シーブ１０のシリンダ側に設けられたホースシーブ（図示省略）に掛装されているが、上記のとおり、多段伸縮アーム４の中間筒体４２と先端筒体４３とは同時に、同速度で、しかも確実に同期して伸縮するので、作動油給排管に過大な負荷が作用するようなことがなく、この作動油給排管が損傷を受ける恐れが少なくなる。
【００２７】
本発明の実施の形態２に係る建設機械の多段伸縮アームを、その側面断面構成説明図の図４と、図４のＡ−Ａ線断面図の図５（ａ）と、図４のＢ−Ｂ線断面図の図５（ｂ）とを参照しながら、上記実施の形態１に係る建設機械の多段伸縮アームと同一のものには同一符号を付して説明する。但し、本実施の形態２に係る多段伸縮アームが上記実施の形態１に係る多段伸縮アームと相違するところは、第１シーブと第２シーブとの取付け構成の相違にあり、他は全て同構成であるから、その相違する点についてだけの説明に止める。
【００２８】
即ち、第１シーブ１０は第１シリンダ７のシリンダチューブのヘッド部分を中間筒体４２に連結するチューブ連結ピンＰｔ１に外嵌されて、間接的にこの第１シリンダ７のシリンダチューブに取付けられと共に、第２シーブ１１は同じ第１シリンダ７のボトム端面に固着してなるシーブ取付ブラケット２０にシーブ連結ピンＰｓを介して取付けられてなる構成になっている。なお、図５（ａ）において、第１シリンダ７の左側であって、かつ第１シーブ１０と一体的に形成されてなるものは第１ホースシーブ２１であり、また第１シリンダ７の右側に設けられてなるものは第２ホースシーブ２２である。
【００２９】
以上の説明から良く理解されるように、本実施の形態２に係る多段伸縮アーム４によれば、第１シーブ１０と第２シーブ１１とは、中間筒体４２と共に移動する第１シリンダ７のシリンダチューブに取付けられている。従って、この第１シリンダ７のシリンダチューブは中間筒体４２と共に移動し、相対位置が変化しないから、中間筒体４２に取付けられている場合と同等の機能を果たすことができる。また、上記実施の形態１の場合よりも中間筒体４２と外筒体４１とを細くすることができ、多段伸縮アーム４のさらなる軽量化が可能になるという優れた効果を期待することができる。さらに、縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５とは共に、多段伸縮アーム４の内側に収納されているので、障害物との干渉によるこれら縮小側ロープ１４と伸長側ロープ１５との損傷を防止することができるという効果もある。
【００３０】
ところで、本実施の形態２に係る多段伸縮アーム４の場合にあっては、第１シーブ１０と第２シーブ１１とが共に第１シリンダ７のシリンダチューブに取付けられている場合を例として説明した。しかしながら、これら第１シーブ１０と第２シーブ１１とのうちの何れか一方が、この第１シリンダ７のシリンダチューブに取付けられていれば、外筒体４１または中間筒体４２のうちの何れか一方を細寸化することができるので、多段伸縮アーム４を上記実施の形態１の場合よりも軽量化することが可能である。
【００３１】
本発明の実施の形態３に係る多段伸縮アームを、多段伸縮アームが４段である場合を例として、多段伸縮アームの模式的断面構成説明図の図６（ａ）と、多段伸縮アームを伸縮させるシリンダ同士を連通させる連通路構成説明図の図６（ｂ）とを参照しながら、上記実施の形態１と同一のものには同一符号を付して説明する。
【００３２】
この実施の形態３に係る多段伸縮アーム４は、ブームの先端に装着される外筒体４１と、この外筒体４１に伸縮可能に嵌挿された第１中間筒体４２ａと、この第１中間筒体４２ａに伸縮可能に嵌挿された第２中間筒体４２ｂと、この第２中間筒体４２ｂに伸縮可能に嵌挿され、先端部にクラムシェルバケットが装着される先端筒体４３とから構成されている。そして、この多段伸縮アーム４の内側には、この多段伸縮アーム４を伸縮させる第１シリンダ７、第２シリンダ８および第３シリンダ９が内設されている。
【００３３】
詳しくは、前記第１シリンダ７のロッド７ｒの先端が前記外筒体４１にロッド連結ピンＰｒ１を介して枢着され、そのシリンダチューブのヘッド部分がチューブ連結ピンＰｔ１を介して第１中間筒体４２ａに枢着されている。また、第２シリンダ８のボトム側の端部がボトム連結ピンＰｂ２を介して第１中間筒体４２ａに枢着され、この第２シリンダ８のロッド８ｒの先端がロッド連結ピンＰｒ２を介して第２中間筒体４２ｂに枢着されている。さらに、前記第３シリンダ９のロッド９ｒの先端が前記第２中間筒体４２ｂにロッド連結ピンＰｒ３を介して枢着され、そのシリンダチューブのヘッド部分がチューブ連結ピンＰｔ３を介して先端筒体４３に枢着されている。
【００３４】
前記第１中間筒体４２ａの基端部には折返し部材である第１シーブ１０が取付けられ、この第１中間筒体４２ａの先端部には折返し部材である第２シーブ１１が取付けられている。また、前記第２中間筒体４２ｂの基端部には折返し部材である第３シーブ１２が取付けられ、この第２中間筒体４２ｂの先端部には折返し部材である第４シーブ１３が取付けられている。
【００３５】
そして、第１シーブ１０には、一端側が外筒体４１の先端部の内側に係止された縮小側ロープ１４が掛けられて先端筒体４３の方向に折返され、折返されたこの縮小側ロープ１４の他端側が第２中間筒体４２ｂの基端部の外側に係止されている。第２シーブ１１には、一端側が前記外筒体４１の先端部の外側に係止された伸長側ロープ１５が掛けられて外筒体４１の方向に折返され、折返された伸長側ロープ１５の他端側が第２中間筒体４２ｂの基端部外側に係止されている。つまり、外筒体４１から第２中間筒体４２ｂまでの構成は、上記実施の形態１と同等である。
【００３６】
第３シーブ１２には、一端側が第１中間筒体４２ａの先端部の内側に係止された第２縮小側ロープ１６が掛けられて先端筒体４３の方向に折返され、折返されたこの第２縮小側ロープ１６の他端側が先端筒体４３の基端部外側に係止されている。第４シーブ１３には、一端側が前記第１中間筒体４２ａの先端部の外側に係止された第２伸長側ロープ１７が掛けられて外筒体４１方向に折返され、折返されたこの第２伸長側ロープ１７の他端側が先端筒体４３の基端部外側に係止されている。つまり、第１中間筒体４２ａから先端筒体４３までの構成も、上記実施の形態１と同等である。
【００３７】
前記第１シリンダ７と第２シリンダ８と第３シリンダ９とのボトム側ポート同士およびヘッド側ポート同士は互いに連通している。より詳しくは、図６（ｂ）に示すように、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのボトム側ポートはボトム側連通管１８を介して連通すると共に、第１シリンダ７と第３シリンダ９とのボトム側ポートは第２ボトム側連通管１８ａを介して連通している。また、第１シリンダ７と第２シリンダ８とのヘッド側ポート同士はヘッド側連通管１９を介して連通すると共に、第１シリンダ７と第３シリンダ９とのヘッド側ポートは第２ヘッド側連通管１９ａを介して連通している。さらに、第１，２，３シリンダ７，８，９のシリンダ径は同内径に設定されると共に、これら第１，２，３シリンダ７，８，９のロッド７ｒ，８ｒ，９ｒの外径も同外径に設定されている。
【００３８】
そして、第１シリンダ７のロッド７ｒには、この第１シリンダ７のボトム側圧力室７ｂに作動油を供給し、かつボトム側圧力室７ｂ内の作動油を逃がす第１作動油給排路７ｃと、この第１シリンダ７のヘッド側圧力室７ａに作動油を供給し、かつヘッド側圧力室７ａ内の作動油を逃がす第２作動油給排路７ｄとが設けられると共に、第３シリンダ９のロッド９ｒには、この第３シリンダ９のボトム側圧力室９ｂに作動油を供給し、かつボトム側圧力室９ｂ内の作動油を逃がす第３作動油給排路９ｃと、この第３シリンダ９のヘッド側圧力室９ａに作動油を供給し、かつヘッド側圧力室９ａ内の作動油を逃がす第４作動油給排路９ｄとが設けられている。
【００３９】
つまり、油圧ショベルの本体２側に設けられてなる作動油供給源から前記第１作動油給排路７ｃと第３作動油給排路９ｃとに作動油を供給すると、第１，２，３シリンダ７，８，９のボトム側圧力室７ｂ，８ｂ，９ｂに作動油が流入すると共に、ヘッド側圧力室７ａ，８ａ内の作動油が第２作動油給排路７ｄを介して、またヘッド側圧力室９ａ内の作動油が第４作動油給排路９ｄを介して流出し、これら第１，２，３シリンダ７，８，９が伸長する。一方、前記第２作動油給排路７ｄと第４作動油給排路９ｄに作動油を供給すると、第１，２，３シリンダ７，８，９のヘッド側圧力室７ａ，８ａ，９ａに作動油が流入すると共に、ボトム側圧力室７ｂ，８ｂ内の作動油が第１作動油給排路７ｃを介して、またボトム側圧力室９ｂ内の作動油が第３作動油給排路９ｃを介して流出し、これら第１，２，３シリンダ７，８，９が縮小するように構成されている。
【００４０】
以上の説明から良く理解されるように、本実施の形態３に係る多段伸縮アームが上記実施の形態１に係る多段伸縮アームと相違するところは、本実施の形態３に係る多段伸縮アームが４段構成であるのに対して、上記実施の形態１に係る多段伸縮アームが３段構成である点が相違するだけである。従って、本実施の形態３は記実施の形態１と同効である。
【００４１】
ところで、以上では、深穴掘削機の多段伸縮アームが３段構成と４段構成とである場合を例として説明した。しかしながら、例えば、外筒体と第１中間筒体と第２中間筒体との筒体組、また第１中間筒体と第２中間筒体と第３中間筒体との筒体組というようにそれぞれ３つの筒体とからなる組合わせを考え、それぞれの筒体組の中間の筒体の基端部と先端部とにシーブを設け、最も大寸の筒体に一端側を係止したロープをシーブを介して折返すと共に、その他端側を最も小寸の筒体に係止することにより５段以上の多段伸縮アームでも同期伸縮させることができ、さらに４段以上の多段伸縮アームのシリンダに対してシーブを設けることもできるので、上記実施の形態１，２または３によって本発明の技術的思想の範囲が限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１乃至５に係る建設機械の多段伸縮アームによれば、第１支持索と第２支持索とが設けられていて、多段伸縮アームの各筒体が確実に同期伸縮するために、油漏れやエアの混入等があったとしても、第１シリンダと第２シリンダとは共にストロークエンドになる。従って、従来例のように、シリンダストロークの誤長を修正するために切換弁を設ける必要がなく油圧管路が簡略化されるので、多段伸縮アームの製造コストの点に関して有利になるばかりでなく、油漏れ等の不具合の発生確率を低下させることができ、多段伸縮アームのメンテナンスの容易化にも寄与することができる。また、上記のとおり、この多段伸縮アームの中間筒体と先端筒体とは同時に、同速度で、しかも確実に同期して伸縮するので、従来のように、作動油給排管に過大な負荷が作用するようなことがなく、この作動油給排管が損傷を受ける恐れが少なくなる。さらに、たとえ、第１シリンダや第２シリンダの連結ピンが損傷したとしても、第１支持索と第２支持索とが設けられているために、中間筒体や先端筒体の落下を防止することができるという効果もある。
【００４３】
本発明の請求項２または３に係る多段伸縮アームによれば、第１折返し部材と第２折返し部材が、第１シリンダに設けられていて多段伸縮アームの小寸化が可能になるので、深穴掘削機の安定性が損なわれるようなことがなく、深穴掘削機のコストに関して有利になるという効果がある。
【００４４】
本発明の請求項４に係る多段伸縮アームによれば、第１シリンダと第２シリンダとのシリンダ径とロッド径とが同一であって、従来例のように第１シリンダが第２シリンダよりも大径でなく、第１支持索と第２支持索とには、これら第１シリンダと第２シリンダとの摩擦抵抗差分の力が作用するだけで、これら第１支持索と第２支持索との径を細くすることができる。従って、第１シーブや第２シーブの小径化が可能になり、外筒体や中間筒体のさらなる細寸化が可能になるので、多段伸縮アームの軽量化に大いに寄与することができる。
【００４５】
本発明の請求項５に係る多段伸縮アームによれば、第１シリンダと第２シリンダとのストロークにストローク差が設けられているので、伸縮させて小ストロークのシリンダの方を常に先にストロークエンドさせることにより、第１支持索と第２支持索との張り調整方向が定まるので、これら第１，２支持索の張り調整作業が容易になるという効果がある。
【００４６】
本発明の請求項６に係る多段伸縮アームによれば、支持索により多段伸縮アームが確実に同期伸縮するために、油漏れやエアの混入等があったとしても、複数のシリンダが共にストロークエンドになる。従って、従来例のように、シリンダストロークの誤長を修正するために切換弁を設ける必要がなく油圧管路が簡略化されるので、多段伸縮アームの製造コストの点に関して有利になるばかりでなく、油漏れ等の不具合の発生確率を低下させることができ、メンテナンスの容易化にも寄与することができる。また、上記のとおり、この多段伸縮アームの各筒体は同時に、同速度で、しかも確実に同期して伸縮するので、従来のように、作動油給排管に過大な負荷が作用するようなことがなく、この作動油給排管が損傷を受ける恐れが少なくなる。さらに、たとえ、シリンダの連結ピンが損傷したとしても、支持索が設けられているために、各筒体の落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係り、伸縮アームを装着した深穴掘削機の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係り、伸縮アームの模式的断面構成説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係り、伸縮アームを伸縮させるシリンダ同士を連通させる連通路構成説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係り、伸縮アームの模式的断面構成説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係り、図５（ａ）は図４のＡ−Ａ線断面図であり、図５（ｂ）は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係り、図６（ａ）は伸縮アームの模式的断面構成説明図であり、図６（ｂ）は伸縮アームを伸縮させるシリンダ同士を連通させる連通路構成説明図である。
【図７】従来例２に係り、伸縮アーム縮小時における同調回路を示す図である。
【符号の説明】
１…深穴掘削機，２…油圧ショベルの本体，３…ブーム，４…多段伸縮アーム，４１…外筒体，４２…中間筒体，４２ａ…第１中間筒体，４２ｂ…第２中間筒体，４３…先端筒体，５…アームシリンダ，６…クラムシェルバケット，７…第１シリンダ，７ａ…ヘッド側圧力室，７ｂ…ボトム側圧力室，７ｃ…第１作動油給排路，７ｄ…第２作動油給排路，７ｒ…ロッド，８…第２シリンダ，８ａ…ヘッド側圧力室，８ｂ…ボトム側圧力室，８ｒ…ロッド，９…第３シリンダ，９ａ…ヘッド側圧力室，９ｂ…ボトム側圧力室，９ｃ…第３作動油給排路，９ｄ…第４作動油給排路，９ｒ…ロッド，１０…第１シーブ，１０ａ…ロープシーブ，１１…第２シーブ，１２…第３シーブ，１３…第４シーブ，１４…縮小側ロープ，１５…伸長側ロープ，１６…第２縮小側ロープ，１７…第２伸長側ロープ，１８…ボトム側連通管，１８ａ…第２ボトム側連通管，１９…ヘッド側連通管，１９ａ…第２ヘッド側連通管，２０…シーブ取付ブラケット
Ｐｒ１…第１シリンダのロッド連結ピン，Ｐｔ１…第１シリンダのチューブ連結ピン，Ｐｒ２…第２シリンダのロッド連結ピン，Ｐｂ２…第２シリンダのボトム連結ピン，Ｐｒ３…第３シリンダのロッド連結ピン，Ｐｔ３…第３シリンダのチューブ連結ピン，Ｐｓ…シーブ連結ピン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a multi-stage telescopic arm of a construction machine, and more particularly, to a technical field of a multi-stage telescopic arm of a construction machine having an excellent telescopic tuning performance and a simple configuration.
[0002]
[Prior art]
Various attachments are mounted on the body of a construction machine, for example, a hydraulic shovel having a known configuration. Among various attachments, there is a clamshell bucket that can be freely opened and closed. Such a clamshell bucket is attached to a tip of a working arm composed of a boom or a boom and an arm of a body of a hydraulic shovel, An inner cylinder of a multi-stage telescopic arm having an outer cylinder mounted on the tip and rotated, an intermediate cylinder inserted into the outer cylinder, and a distal cylinder inserted into the intermediate cylinder. A deep hole excavator is configured by being mounted on the tip of the drill. By the way, the telescopic arm is expanded and contracted by various telescopic means, and as the telescopic means, the first cylinder for expanding and contracting the intermediate cylinder, and the head side and the bottom side of the first cylinder are opposite to each other. And a second cylinder that excretes the distal end cylindrical body. As a device provided with such an expansion / contraction means composed of a cylinder, a device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-141311 is known.
[0003]
Hereinafter, the multi-stage telescopic arm of the deep hole excavator according to the conventional example will be described with reference to FIG. 7 showing a tuning circuit when the multi-stage telescopic arm is reduced. A first cylinder 56 connects the intermediate cylinder 53b inserted into the intermediate cylinder 53b, and a second cylinder 57 connects the intermediate cylinder 53b and the distal cylinder 53c inserted into the intermediate cylinder 53b. The chamber A on the head side (on the rod side) of the first cylinder 56 communicates with the chamber B on the bottom side (on the tube side) of the second cylinder 57 via a communication conduit 58. Further, a charge oil passage 63 is branched from a chamber D on the head side of the second cylinder 57, and a switching valve 64 is interposed in the communication pipe 58. One of the switching valves 64 communicates with the port of the chamber A of the first cylinder 56 via the communication conduit 58, the other communicates with the port of the chamber B of the second cylinder 57, and the chamber D has a charge oil. It communicates via a road 63. Further, a pipe 60 on the arm extension side communicates with the C room on the bottom side of the first cylinder 56, and an intermediate cylinder is provided on the D room of the second cylinder 57.body53bThe pipe 61 on the arm contraction side which is mounted on a hose sheave 62 provided at the upper right end portion in the drawing of FIG. The pressure receiving areas of the chamber A of the first cylinder 56 and the chamber B of the second cylinder 57 are set to be equal, and the interior of the chamber A, the chamber B and the communication pipe 58 is filled with hydraulic oil. be satisfied.
[0004]
Therefore, the first cylinder 56 and the second cylinder 57 expand and contract at the same time by the movement of the hydraulic oil in the chambers A and B, and the expansion and contraction strokes become the same. By the way, the amount of hydraulic oil between the chamber A and the chamber B may decrease due to oil leakage or air mixing.
Then, even if hydraulic oil is supplied to the C chamber via the pipe 60 on the arm extension side to cause the first cylinder 56 to perform a full stroke, the second cylinder 57 cannot perform a full stroke. Therefore, in order to solve such a problem, hydraulic oil is supplied to the D chamber of the second cylinder 57 through the conduit 61 on the arm contraction side, and the second cylinder 57 is caused to perform a full stroke in the contraction direction. Next, the stop valve 65 is opened to switch the switching valve 64 from the “a” position to the “b” position, and the operating oil is supplied through the D chamber of the second cylinder 57 and the charge oil passage 63 to the first cylinder. By making the stroke 56 full, the space between the room A and the room B is filled with the working oil, and the decrease in the amount of the working oil between the room A and the room B is replenished. The clamshell bucket 55 attached to the distal end of the distal cylindrical body 53c is a clamshell bucket 55.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The multi-stage telescopic arm of the construction machine according to the conventional example described above is considered to be excellent. However, this multi-stage telescopic arm has various problems to be solved as described below.
(1) The diameter of the first cylinder is larger than that of the second cylinder, and the weight of the multistage telescopic arm increases as the weight of the cylinder increases and the size of the multistage telescopic arm increases. As a result of the reduced stability, there is a risk of falling over during work.Therefore, it is necessary to mount a heavy counterweight on the body of the deep hole excavator, and it is necessary to increase the strength of the body. This leads to an increase in the cost of the excavator itself, which is not preferable from an economic viewpoint.
(2) Since the switching valve is provided to correct the stroke difference of the cylinder stroke due to oil leakage or air mixing, the hydraulic piping becomes complicated, which not only increases the cost but also increases the oil leakage, etc. Is more likely to occur.
(3) Due to oil leakage, air mixing, etc., synchronization is gradually lost, and the hose is mounted on the hose sheave provided in the intermediate cylinder and folded back to the arm-shrinking side pipe connected to the second cylinder. Excessive load acts and may be damaged.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-stage telescopic arm of a construction machine capable of reliably performing synchronous expansion and contraction despite its simple structure without increasing weight.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Means adopted by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 1 of the present invention to solve the above problem is that an outer cylinder body rotatably mounted on the tip of an undulating work arm of the construction machine is provided. An intermediate cylinder is fitted and inserted into the intermediate cylinder, a tip cylinder to which a work attachment is attached at the distal end is fitted and inserted, and an end of the first cylinder is pivotally attached to the outer cylinder and the intermediate cylinder. And an end of the second cylinder is pivotally connected to the intermediate cylinder and the tip cylinder.The head side port and the bottom side port of the first cylinder and the second cylinder are communicated with each other.Multi-stage telescopic arm of construction machineryA first folded member is provided at a base end of the intermediate cylinder on the outer cylinder side, and a second folded member is provided at a distal end of the intermediate cylinder,A first support cable having one end locked to the outer cylindrical body via a first folded memberIn the direction of the tip cylinderThe other end of the folded first support cable is locked to the distal end cylindrical body, and the second support cable also locked to the outer cylindrical body at one end side via the second folded member.In the direction of the outer cylinderThe second support cable is folded back, and the other end of the folded second support rope is locked to the distal end cylindrical body.
[0008]
The means employed by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 2 of the present invention is the multi-stage telescopic arm of construction machine according to claim 1, whereinA first cylinder is pivotally connected to the intermediate cylinder via a tube connecting pin provided on a head portion of the cylinder tube, and the first folded member is fitted around the tube connecting pin of the first cylinder.It is characterized by having.
[0009]
The means employed by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 3 of the present invention is the multi-stage telescopic arm of construction machine according to claim 1, wherein2Folded memberBut before1st cylinderAttached to the bottom end face ofIt is characterized by the following.
[0010]
The means employed by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 4 of the present invention is claim 1Any one of the items 3 to 32. The multi-stage telescopic arm of a construction machine according to claim 1, whereinThe inner diameter of the cylinder and the second cylinder are the same, and the rod diameter is the same.It is characterized by having.
[0011]
The means adopted by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 5 of the present invention is as follows.Or5. The multi-stage telescopic arm for a construction machine according to any one of the items 4, wherein the first cylinderStrokeAnd the second syringeDastrokeAnd inA stroke difference is provided.
[0012]
Means adopted by the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claim 6 of the present invention isA small intermediate cylinder is sequentially inserted into an outer cylinder rotatably mounted on the tip of an undulating work arm of a construction machine, and a work attachment is attached to the tip of the intermediate cylinder located on the tip side. A plurality of cylinders for connecting the respective cylinders so as to extend and contract are inserted therein, and the head side ports and the bottom side ports of these cylinders are communicated with each other. In the telescopic arm of the construction machine, a folding member for folding a support cable is provided at each of a base end and a tip of the plurality of intermediate cylinders to be inserted, and the folding member on the base end side is provided with the intermediate member. One end side is locked to the cylindrical body on the side where the cylindrical body is inserted and the other end side is locked to the cylindrical body to be inserted. The intermediate member is fitted with the folded member. In the configuration of the folding in the direction of the side of the cylindrical body which is inserted said chords to the other end on the side of the tubular body to be inserted are locked with one end in the cylindrical body side is engagedIt is characterized by the following.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to Embodiment 1 of the present invention is mounted with the multi-stage telescopic arm as an example where the construction machine is a deep hole excavator and the multi-stage telescopic arm has three stages. Refer to FIG. 1 of a side view of the deep hole excavator, FIG. 2 of a schematic sectional configuration diagram of a multistage telescopic arm, and FIG. 3 of a communication channel configuration diagram for communicating cylinders for extending and retracting the multistage telescopic arm. I will explain it.
[0014]
First, the configuration of a deep hole excavator will be described with reference to FIG. 1. Reference numeral 1 denotes a deep hole excavator. That is, a three-stage type multi-stage telescopic arm 4 having a configuration described later is mounted on the tip of an up-and-down boom 3 which is a working arm of a body 2 of a hydraulic shovel having a well-known configuration. The multi-stage telescopic arm 4 is configured to be rotated by a telescopic operation of a rod of an arm cylinder 5, and a clamshell bucket 6 having a well-known configuration is attached to a tip of the multi-stage telescopic arm 4. The multi-stage telescopic arm 4 includes an outer cylinder 41 attached to the tip of the boom 3, an intermediate cylinder 42 that is fitted to the outer cylinder 41 so as to be extendable and contractable, And a distal end cylindrical body 43 to which the clamshell bucket 6 is attached at the distal end. Inside the multi-stage telescopic arm 4, a first cylinder 7 and a second cylinder 8 for expanding and contracting the multi-stage telescopic arm 4 are provided.
[0015]
More specifically, as shown in FIG. 2, the tip of a rod 7r of the first cylinder 7 is pivotally connected to the outer cylinder 41 via a rod connecting pin Pr1, and the head portion of the cylinder tube is connected to a tube connecting pin Pt1. And is pivotally attached to the intermediate cylinder 42 via the. The bottom end of the second cylinder 8 opposite to the first cylinder 7 is pivotally connected to the intermediate cylinder 42 via a bottom connecting pin Pb2, and the tip of a rod 8r of the second cylinder 8 is a rod. It is pivotally attached to the distal end cylinder 43 via the connection pin Pr2.
[0016]
A first sheave 10, which is a first folded member, is attached to the base end of the intermediate cylinder 42 on the side of the fitting into the outer cylinder 41, and is opposite to the position where the first sheave 10 is attached, and The second sheave 11, which is a second folded member, is attached to the distal end of the intermediate cylinder 42. In addition, the first sheave 10 is hung on a reduction side rope 14 which is a first support cable whose one end side is locked inside the outer cylinder 41, is folded in the direction of the tip cylinder 43, and is folded back. The other end of the side rope 14 is locked to the outside of the base end portion on the side where the tip end cylinder 53 is inserted into the intermediate cylinder 42. Then, the second sheave 11 is hung on the extension side rope 15 which is a second support cable whose one end side is locked to the outside of the distal end portion of the outer cylinder 41, and is folded in the direction of the outer cylinder 41. The other end of the extended side rope 15 is locked to the outside of the base end of the distal end cylinder 43 on the side of the insertion into the intermediate cylinder 42.
[0017]
As shown in FIG. 3, the bottom ports of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 communicate with each other via a bottom communication pipe 18, and communicate with the bottom pressure chamber 7b of the first cylinder 7. It is configured such that hydraulic oil can freely flow between the bottom side pressure chamber 8b of the second cylinder 8 and the bottom side pressure chamber 8b. The head-side ports of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 communicate with each other via a head-side communication pipe 19, and the head-side pressure chamber 7 a of the first cylinder 7 and the head-side pressure of the second cylinder 8 are connected. It is configured so that hydraulic oil can freely flow between the chamber 8a.
[0018]
Further, the cylinder diameter of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 is set to the same inner diameter, and the outer diameter of the rod 7r of the first cylinder 7 and the rod 8r of the second cylinder 8 is set to the same outer diameter. Have been. A first hydraulic oil supply / discharge passage 7c for supplying hydraulic oil to the bottom side pressure chamber 7b of the first cylinder 7 and releasing hydraulic oil from the bottom side pressure chamber 7b to the rod 7r of the first cylinder 7. And a second hydraulic oil supply / discharge passage 7d for supplying hydraulic oil to the head-side pressure chamber 7a of the first cylinder 7 and releasing hydraulic oil in the head-side pressure chamber 7a.
[0019]
That is, when hydraulic oil is supplied to the first hydraulic oil supply / discharge passage 7 c from a hydraulic oil supply source provided on the main body 2 side of the hydraulic shovel, the bottom pressure chamber 7 b of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 Hydraulic oil flows into the bottom-side pressure chamber 8b and the hydraulic oil in the head-side pressure chamber 7a of the first cylinder 7 and the hydraulic oil in the head-side pressure chamber 8a of the second cylinder 8 passes through the second hydraulic oil supply / discharge passage 7d. Then, the first cylinder 7 and the second cylinder 8 extend. On the other hand, when hydraulic oil is supplied to the second hydraulic oil supply / discharge passage 7d, the hydraulic oil flows into the head side pressure chamber 7a of the first cylinder 7 and the head side pressure chamber 8a of the second cylinder 8, and the first cylinder Hydraulic oil in the bottom pressure chamber 7b of the first cylinder 7 and the bottom pressure chamber 8b of the second cylinder 8 flows out through the first hydraulic oil supply / discharge passage 7c, and the first cylinder 7 and the second cylinder 8 contract. It is configured to
[0020]
The stroke between the rod 7r of the first cylinder 7 and the rod 8r of the second cylinder 8 has a stroke difference. When the stroke difference is provided and the small-stroke cylinder is always made to have the stroke end first, the direction of adjusting the tension of the reduction / extension side ropes 14 and 15 is determined. There is an effect that the tension adjustment work becomes easy. For example, it is assumed that the stroke of the second cylinder 8 is smaller than the stroke of the first cylinder 7. In this case, when the second cylinder 8 extends first and the stroke ends, and then the first cylinder 7 reaches the stroke end, the extension side rope 15 is tightened and the reduction side rope 14 is loosened. When the second cylinder 8 contracts first and then the first cylinder 7 reaches the stroke end, the extension rope 15 is loosened and the reduction rope 14 is tensioned. Therefore, in this case, the expansion / contraction arm 4 is completely contracted to properly adjust the tension of the reduction side rope 14, and is also completely extended to appropriately adjust the tension of the extension side rope 15, thereby reducing and expanding the extension / reduction rope 15. It is possible to prevent an excessive load from acting on the extension ropes 14 and 15.
[0021]
Conversely, it is assumed that the stroke of the first cylinder 7 is smaller than the stroke of the second cylinder 8. In this case, when the first cylinder 7 reaches the stroke end and then the second cylinder 8 reaches the stroke end, the extension rope 15 is loosened and the reduction rope 14 is tensioned. Further, when the first cylinder 7 contracts first and then the second cylinder 7 reaches the stroke end, the extension side rope 15 is tightened, and the reduction side rope 14 is loosened. That is, since the tension and the looseness are completely opposite to the above case, the telescopic arm 4 is completely extended and the tension of the reduction side rope 14 is appropriately adjusted, and the extension side rope 15 is completely reduced and fully extended. By appropriately adjusting the tension of the ropes, it is possible to prevent an excessive load from acting on the extension / reduction-side ropes 14 and 15. As is well understood from the above description, the stroke of one of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 is larger than the stroke of the other cylinder.
What is necessary is just to make a small stroke.
[0022]
Hereinafter, the operation of the multi-stage telescopic arm 4 of the construction machine will be described. Usually, since there is a difference in load between the first cylinder 7 and the second cylinder 8 due to pipe resistance or the like, even if the first cylinder 7 and the Even when the cylinder diameters of the second cylinder 8 and the rod diameters are set to the same size and the rod diameters are set to the same size, the load is large after the rod of the cylinder with the smaller load first expands and contracts and the stroke ends. The rod of the other cylinder will expand and contract first. However, since the multi-stage telescopic arm 4 is provided with the reduction side rope 14 and the extension side rope 15, one cylinder cannot expand and contract more quickly than the other cylinder. Accordingly, the intermediate cylindrical body 42 and the distal cylindrical body 43 of the multi-stage telescopic arm 4 expand and contract simultaneously and at the same speed and surely synchronously.
[0023]
Further, according to the multi-stage telescopic arm 4 according to the first embodiment, the first cylinder 7 and the second cylinder 8 have the same cylinder diameter and the same rod diameter. Since one cylinder is not larger in diameter than the second cylinder, and as described above, the cylinder diameter of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 is the same and the rod diameter is the same, And extension side Only the force of the difference between the load of the first cylinder 7 and the load of the second cylinder 8 acts on the loop 15.
[0024]
As described above, since only the force of the difference between the loads acts, the diameter of the reduction side rope 14 and the extension side rope 15 can be reduced, and the diameter of the first sheave 10 and the second sheave 11 can be reduced. Will be possible. As a result, the outer cylinder 41 and the intermediate cylinder 42 can be further reduced in size, and the multi-stage telescopic arm 4 can be reduced in weight accordingly, so that the stability of the deep hole excavator is impaired. Disappears. Further, even if the connecting pins of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 are damaged, since the reduction side rope 14 and the extension side rope 15 are provided, the intermediate cylinder 42 and the tip cylinder 43 are not provided. There is also an effect that falling can be prevented.
[0025]
Furthermore, since the reduction side rope 14 and the extension side rope 15 are provided, and as described above, the multi-stage telescopic arm 4 reliably expands and contracts synchronously, so that even if oil leakage or air mixing occurs, the first Both the cylinder 7 and the second cylinder 8 are at the stroke end. Therefore, unlike the multi-stage telescopic arm according to the conventional example, there is no need to provide a switching valve to correct the erroneous length of the cylinder stroke, and the hydraulic pipeline is simplified. In addition to the advantages described above, there is an excellent effect that the probability of occurrence of troubles such as oil leakage can be reduced and the maintenance can be facilitated.
[0026]
Of course, such a multi-stage telescopic arm 4 is provided with a hydraulic oil supply / discharge pipe for supplying / discharging hydraulic oil to / from a hydraulic cylinder which operates a work attachment such as a clamshell bucket attached to the distal end of the distal end cylindrical body 43. I have. The hydraulic oil supply / discharge pipe is mounted on a hose sheave (not shown) provided on the cylinder side of the first sheave 10, and as described above, the intermediate cylinder 42 and the tip cylinder 43 of the multi-stage telescopic arm 4. At the same time, it expands and contracts at the same speed and surely synchronously, so that an excessive load does not act on the hydraulic oil supply / discharge pipe, and the possibility of damage to the hydraulic oil supply / discharge pipe is reduced. .
[0027]
The multi-stage telescopic arm of the construction machine according to the second embodiment of the present invention is described with reference to FIG. 4 showing a side sectional configuration explanatory view, FIG. 5 (a) showing a sectional view taken along line AA of FIG. 4, and FIG. With reference to FIG. 5B of the cross-sectional view taken along the line B, the same components as those of the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to the first embodiment will be described with the same reference numerals. However, the difference between the multi-stage telescopic arm according to the second embodiment and the multi-stage telescopic arm according to the first embodiment lies in the difference in the mounting configuration between the first sheave and the second sheave. Therefore, only the differences will be described.
[0028]
ImmediatelyThe first sheave 10 is externally fitted to a tube connecting pin Pt1 for connecting the head portion of the cylinder tube of the first cylinder 7 to the intermediate cylinder 42, and is indirectly attached to the cylinder tube of the first cylinder 7. The second sheave 11 is attached to a sheave attachment bracket 20 fixed to the bottom end surface of the same first cylinder 7 via a sheave connecting pin Ps. In FIG. 5A, the first hose sheave 21 is formed on the left side of the first cylinder 7 and formed integrally with the first sheave 10, and is provided on the right side of the first cylinder 7. What is obtained is the second hose sheave 22.
[0029]
As is well understood from the above description, according to the multi-stage telescopic arm 4 according to the second embodiment, the first sheave 10 and the second sheave 11 correspond to the first cylinder 7 that moves together with the intermediate cylinder 42. Attached to the cylinder tube. Therefore, since the cylinder tube of the first cylinder 7 moves together with the intermediate cylinder 42 and the relative position does not change, the same function as when the cylinder tube is attached to the intermediate cylinder 42 can be achieved. Further, the intermediate cylinder 42 and the outer cylinder 41 can be made thinner than in the case of the first embodiment, and an excellent effect that the weight of the multi-stage telescopic arm 4 can be further reduced can be expected. . Further, since both the reduction side rope 14 and the extension side rope 15 are housed inside the multi-stage telescopic arm 4, interference with obstacles is prevented. Thus, there is also an effect that damage to the reduction side rope 14 and the extension side rope 15 due to the above can be prevented.
[0030]
By the way, in the case of the multistage telescopic arm 4 according to the second embodiment, the case where both the first sheave 10 and the second sheave 11 are attached to the cylinder tube of the first cylinder 7 has been described as an example. . However, if either one of the first sheave 10 and the second sheave 11 is attached to the cylinder tube of the first cylinder 7, any one of the outer cylinder 41 and the intermediate cylinder 42 Since one of them can be made smaller, the multi-stage telescopic arm 4 can be made lighter than the case of the first embodiment.
[0031]
The multi-stage telescopic arm according to the third embodiment of the present invention has a multi-stage telescopic arm with four stages as an example. The same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals, with reference to FIG.
[0032]
The multi-stage telescopic arm 4 according to the third embodiment includes an outer cylinder 41 attached to a tip of a boom, a first intermediate cylinder 42a fitted to the outer cylinder 41 so as to extend and contract, and a first intermediate cylinder 42a. A second intermediate cylinder 42b fitted to the intermediate cylinder 42a so as to be able to expand and contract, and a tip cylinder 43 fitted to the second intermediate cylinder 42b so as to be able to extend and contract and a clamshell bucket to be attached to the tip. It is composed of Inside the multi-stage telescopic arm 4, a first cylinder 7, a second cylinder 8, and a third cylinder 9 for expanding and contracting the multi-stage telescopic arm 4 are provided.
[0033]
Specifically, the tip of the rod 7r of the first cylinder 7 is pivotally connected to the outer cylinder 41 via a rod connecting pin Pr1, and the head portion of the cylinder tube is connected to the first intermediate cylindrical body via a tube connecting pin Pt1. 42a. The bottom end of the second cylinder 8 is pivotally connected to the first intermediate cylinder 42a via the bottom connecting pin Pb2, and the tip of the rod 8r of the second cylinder 8 is connected to the first intermediate cylinder 42a via the rod connecting pin Pr2. It is pivotally attached to the second intermediate cylinder 42b. Further, the distal end of the rod 9r of the third cylinder 9 is pivotally connected to the second intermediate cylinder 42b via a rod connecting pin Pr3, and the head portion of the cylinder tube is connected to the distal end cylindrical body 43 via a tube connecting pin Pt3. Is pivoted to.
[0034]
A first sheave 10, which is a folded member, is attached to a base end of the first intermediate cylinder 42a, and a second sheave 11, which is a folded member, is attached to a distal end of the first intermediate cylinder 42a. . A third sheave 12, which is a folded member, is attached to a base end of the second intermediate cylinder 42b, and a fourth sheave 13, which is a folded member, is attached to a distal end of the second intermediate cylinder 42b. ing.
[0035]
The first sheave 10 is hung on a reduced side rope 14 whose one end is locked inside the distal end portion of the outer cylindrical body 41, is folded in the direction of the distal end cylindrical body 43, and is folded back. The other end of 14 is locked outside the proximal end of the second intermediate cylinder 42b. The second sheave 11 is hung on an extension side rope 15 whose one end is locked to the outside of the distal end portion of the outer cylinder body 41 and is folded in the direction of the outer cylinder body 41. The other end is locked to the outside of the base end of the second intermediate cylinder 42b. That is, the configuration from the outer cylinder 41 to the second intermediate cylinder 42b is equivalent to that of the first embodiment.
[0036]
The third sheave 12 is hung on the second reduction side rope 16 whose one end is locked inside the distal end of the first intermediate cylindrical body 42a, is folded in the direction of the distal cylindrical body 43, and is folded back. The other end of the 2 reduction side rope 16 is locked to the outside of the base end of the distal end cylinder 43. The fourth sheave 13 is hung with a second extension rope 17 whose one end is locked to the outside of the distal end of the first intermediate cylinder 42a, is folded in the direction of the outer cylinder 41, and is folded back. 2 The other end of the extension side rope 17 It is locked on the outside of the base end of the distal end cylinder 43. That is, the configuration from the first intermediate cylinder 42a to the tip cylinder 43 is also the same as that of the first embodiment.
[0037]
The bottom ports and the head ports of the first cylinder 7, the second cylinder 8, and the third cylinder 9 communicate with each other. More specifically, as shown in FIG. 6B, the bottom port of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 communicate with each other through a bottom communication pipe 18, and the first cylinder 7 and the third cylinder 9 Are connected to each other through a second bottom communication pipe 18a. The head-side ports of the first cylinder 7 and the second cylinder 8 communicate with each other via a head-side communication pipe 19, and the head-side ports of the first cylinder 7 and the third cylinder 9 communicate with the second head-side communication. It communicates via a pipe 19a. Further, the cylinder diameters of the first, second, third cylinders 7, 8, 9 are set to the same inner diameter, and the outer diameters of the rods 7r, 8r, 9r of the first, second, third cylinders 7, 8, 9 are also changed. It is set to the same outer diameter.
[0038]
A first hydraulic oil supply / discharge passage 7c for supplying hydraulic oil to the bottom side pressure chamber 7b of the first cylinder 7 and releasing hydraulic oil from the bottom side pressure chamber 7b to the rod 7r of the first cylinder 7. And a second hydraulic oil supply / discharge passage 7d for supplying hydraulic oil to the head-side pressure chamber 7a of the first cylinder 7 and for releasing hydraulic oil in the head-side pressure chamber 7a. A third hydraulic oil supply / discharge passage 9c for supplying hydraulic oil to the bottom pressure chamber 9b of the third cylinder 9 and releasing hydraulic oil in the bottom pressure chamber 9b; A fourth hydraulic oil supply / discharge passage 9d for supplying hydraulic oil to the head-side pressure chamber 9a and for allowing hydraulic oil in the head-side pressure chamber 9a to escape is provided.
[0039]
That is, when hydraulic oil is supplied from the hydraulic oil supply source provided on the main body 2 side of the hydraulic excavator to the first hydraulic oil supply / discharge path 7c and the third hydraulic oil supply / discharge path 9c, first, second, third Hydraulic oil flows into the bottom-side pressure chambers 7b, 8b, 9b of the cylinders 7, 8, 9 and the hydraulic oil in the head-side pressure chambers 7a, 8a flows through the second hydraulic oil supply / discharge passage 7d. The hydraulic oil in the side pressure chamber 9a flows out through the fourth hydraulic oil supply / discharge passage 9d, and the first, second, third cylinders 7, 8, and 9 extend. On the other hand, when the hydraulic oil is supplied to the second hydraulic oil supply / discharge passage 7d and the fourth hydraulic oil supply / discharge passage 9d, the head-side pressure chambers 7a, 8a, 9a of the first, second, third cylinders 7, 8, 9 are supplied. As the hydraulic oil flows in, the hydraulic oil in the bottom side pressure chambers 7b, 8b passes through the first hydraulic oil supply / discharge path 7c, and the hydraulic oil in the bottom side pressure chamber 9b flows into the third hydraulic oil supply / discharge path 9c. And the first, second and third cylinders 7, 8, 9 are configured to be reduced.
[0040]
As is well understood from the above description, the multi-stage telescopic arm according to the third embodiment is different from the multi-stage telescopic arm according to the first embodiment in that the multi-stage telescopic arm according to the third embodiment has four The only difference is that the multistage telescopic arm according to the first embodiment has a three-stage configuration, whereas the multistage telescopic arm according to the first embodiment has a three-stage configuration. Therefore, the third embodiment has the same effect as the first embodiment.
[0041]
By the way, the case where the multistage telescopic arm of the deep hole excavator has the three-stage configuration and the four-stage configuration has been described above as an example. However, for example, a cylindrical body set of an outer cylindrical body, a first intermediate cylindrical body, and a second intermediate cylindrical body, or a cylindrical body set of a first intermediate cylindrical body, a second intermediate cylindrical body, and a third intermediate cylindrical body. Considering the combination consisting of three cylinders each, a sheave is provided at the base end and the tip of the middle cylinder of each cylinder set, and one end is locked to the largest cylinder. By folding the rope through the sheave and locking the other end to the smallest cylinder, the multi-stage telescopic arm with five or more stages can be extended and retracted synchronously. Since the sheave can be provided for the cylinder, the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the first, second, or third embodiment.
[0042]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the multi-stage telescopic arm of the construction machine according to claims 1 to 5 of the present invention. For example, since the first support cable and the second support cable are provided, and the respective cylinders of the multi-stage telescopic arm reliably expand and contract synchronously, the first cylinder can be used even if there is oil leakage or air mixing. And the second cylinder are both at the stroke end. Therefore, unlike the conventional example, there is no need to provide a switching valve to correct an erroneous length of the cylinder stroke, and the hydraulic pipeline is simplified, which is not only advantageous in terms of the manufacturing cost of the multi-stage telescopic arm, but also advantageous. In addition, the probability of occurrence of troubles such as oil leakage can be reduced, and the maintenance of the multi-stage telescopic arm can be facilitated. In addition, as described above, the intermediate tubular body and the distal tubular body of the multi-stage telescopic arm expand and contract simultaneously and at the same speed and surely in synchronism with each other. Does not act, and the possibility of damage to the hydraulic oil supply / discharge pipe is reduced. Further, even if the connecting pins of the first cylinder and the second cylinder are damaged, the first support cable and the second support cable are provided, so that the intermediate cylinder and the tip cylinder are prevented from falling. There is also an effect that can be.
[0043]
According to the multistage telescopic arm according to claim 2 or 3 of the present invention, the first folding member and the second folding member are provided in the first cylinder, and the size of the multistage telescopic arm can be reduced. There is an advantage that the stability of the drilling machine is not impaired and the cost of the drilling machine is advantageous.
[0044]
According to the multistage telescopic arm according to claim 4 of the present invention, the first cylinder and the second cylinder have the same cylinder diameter and the same rod diameter, and the first cylinder is larger than the second cylinder as in the conventional example. Instead of having a large diameter, only the force of the frictional resistance difference between the first cylinder and the second cylinder acts on the first support rope and the second support rope. Can be reduced in diameter. Accordingly, the diameter of the first sheave and the second sheave can be reduced, and the outer cylinder and the intermediate cylinder can be further reduced in size, which can greatly contribute to the weight reduction of the multi-stage telescopic arm.
[0045]
According to the multi-stage telescopic arm according to claim 5 of the present invention, since a stroke difference is provided between the strokes of the first cylinder and the second cylinder, the small-stroke cylinder is always extended at the stroke end by expanding and contracting. By doing so, the direction of adjusting the tension between the first support rope and the second support rope is determined, so that there is an effect that the work of adjusting the tension of the first and second support ropes becomes easy.
[0046]
According to the multi-stage telescopic arm according to claim 6 of the present invention, the multi-stage telescopic arm is reliably extended and retracted synchronously by the support cable. become. Therefore, unlike the conventional example, there is no need to provide a switching valve to correct an erroneous length of the cylinder stroke, and the hydraulic pipeline is simplified, which is not only advantageous in terms of the manufacturing cost of the multi-stage telescopic arm, but also advantageous. In addition, the probability of occurrence of troubles such as oil leakage can be reduced, which can contribute to facilitation of maintenance. Further, as described above, since the respective cylinders of the multi-stage telescopic arm expand and contract simultaneously and at the same speed, and surely in synchronism, an excessive load acts on the hydraulic oil supply / drain pipe as in the related art. Therefore, the possibility of damage to the hydraulic oil supply / discharge pipe is reduced. Further, even if the connecting pin of the cylinder is damaged, the support rope is provided, so that each cylinder can be prevented from falling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a deep hole excavator equipped with a telescopic arm according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional configuration explanatory view of a telescopic arm according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cylinder for extending and retracting an extendable arm according to the first embodiment of the present invention;ChiefFIG. 3 is an explanatory view of a communication path configuration for communicating with a communication path.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional configuration explanatory view of a telescopic arm according to a second embodiment of the present invention.
5 (a) is a sectional view taken along line AA of FIG. 4, and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention;
6 (a) is a schematic cross-sectional configuration explanatory view of a telescopic arm according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 (b) is a cylinder for expanding and contracting the telescopic arm.ChiefFIG. 3 is an explanatory view of a communication path configuration for communicating with a communication path.
FIG. 7 is a diagram showing a tuning circuit when a telescopic arm is reduced according to Conventional Example 2.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Deep hole excavator, 2 ... Hydraulic excavator main body, 3 ... Boom, 4 ... Multistage telescopic arm, 41 ... Outer cylinder, 42 ... Intermediate cylinder, 42a ... 1st intermediate cylinder, 42b ... 2nd intermediate cylinder , 43 ... tip cylinder, 5 ... arm cylinder, 6 ... clamshell bucket, 7 ... first cylinder, 7a ... head side pressure chamber, 7b ... bottom side pressure chamber, 7c ... first hydraulic oil supply / discharge path, 7d ... Second hydraulic oil supply / discharge path, 7r. Rod, 8... Second cylinder, 8a. Head-side pressure chamber, 8b. Bottom-side pressure chamber, 8r. Rod, 9 ... Third cylinder, 9a. 9b: bottom side pressure chamber, 9c: third hydraulic oil supply / discharge path, 9d: fourth hydraulic oil supply / discharge path, 9r: rod, 10: first sheave, 10a: rope sheave, 11: second sheave, 12: second 3 sheaves, 13 ... fourth sheave, 14 ... reduction side rope, 15 ... extension side rope, 6 second reduction side rope, 17 second extension side rope, 18 bottom communication pipe, 18a second bottom communication pipe, 19 head communication pipe, 19a second head communication pipe, 20 Sheave mounting bracket
Pr1: rod connecting pin of the first cylinder, Pt1: tube connecting pin of the first cylinder, Pr2: rod connecting pin of the second cylinder, Pb2: bottom connecting pin of the second cylinder, Pr3: rod connecting pin of the third cylinder, Pt3: Tube connection pin of the third cylinder, Ps: Sheave connection pin

Claims

An intermediate cylinder is fitted into an outer cylinder rotatably mounted on the tip of an undulating work arm of a construction machine, and a tip cylinder to which a work attachment is attached at the tip is fitted into the intermediate cylinder. And an end of the first cylinder is pivotally connected to the outer cylinder and the intermediate cylinder, and an end of the second cylinder is pivotally connected to the intermediate cylinder and the tip cylinder. A multi-stage telescopic arm of a construction machine in which the head-side ports and the bottom-side ports of the second cylinder and the second cylinder communicate with each other, and a first folded member is provided at a base end of the intermediate cylindrical body on the outer cylindrical body side; A second folded member is provided at the distal end portion of the intermediate tubular body, and a first support cable, one end of which is locked to the outer tubular body, is folded back toward the distal tubular body via the first folded member, and the first folded back wire is provided. The other end of the support cord is locked to the tip cylinder, and Characterized in that the second chords which engages one end folded in the direction of the outer cylindrical body through a second folding member, engaged with the other end of the second chords which folded into the tip tube body And multi-stage telescopic arm of construction machinery.

The first cylinder is pivotally attached to an intermediate cylinder via a tube connecting pin provided on a head portion of the cylinder tube, and the first folded member is fitted around the tube connecting pin of the first cylinder. The multi-stage telescopic arm of a construction machine according to claim 1, wherein:

It said second folding member, prior SL construction machine of the multistage telescopic arm according to claim 1, characterized in that attached to the bottom end surface of the first cylinder.

The construction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the first cylinder and the second cylinder have the same inner diameter and have the same rod diameter . Multi-stage telescopic arm.

The construction machine of the multistage telescopic arm according to any one of claims of claims 1 to 4 and the stroke of the first cylinder, characterized in that a stroke difference between a stroke of the second cylinder da.

A small intermediate cylinder is sequentially inserted into an outer cylinder rotatably mounted on the tip of an undulating work arm of a construction machine, and a work attachment is provided at the tip of the intermediate cylinder located on the tip side. A plurality of cylinders are provided in which the distal end cylindrical body to be mounted is fitted, and the respective cylindrical bodies are elastically connected to each other, and the head-side ports and the bottom-side ports of these cylinders are connected to each other. In the telescopic arm of the construction machine, a folding member for folding a support cable is provided at each of a base end and a tip end of the plurality of intermediate cylinders to be inserted, and the folding member on the base end side includes the intermediate cylinder. One end side is locked to the cylindrical body on which the body is inserted and the other end side is locked to the cylindrical body to be inserted. The folded member is fitted with the intermediate cylinder. You characterized in that it is a cylindrical body at one end is folded back toward the side of the cylindrical body end side in the cylindrical body on the side to be inserted is fitted said chords to be engaged with locked configuration the telescopic arm of construction machinery.