JP3777237B2 - 伸縮ブーム用伸縮部分案内装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクレーンまたはその類似物の伸縮ブームの外側伸縮部分の内側で、シャフト領域において内側伸縮部分を案内する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クレーン、例えばクレーン車の伸縮ブームの伸縮部分はシャフト及びベースの領域において案内される。ベースの領域において伸縮ブームの部分を案内することに対しては満足な解決法が利用されている。これに対して、シャフトの領域において伸縮ブームの部分を案内することに対しては、例えば英国特許ＧＢ−Ａ−２１３６３９１、米国特許ＵＳ−Ａ−５１５８１８９、欧州特許ＥＰ−Ａ−０５８３５５２、米国特許ＵＳ−Ａ−４７５９４５２、ドイツ特許ＤＥ−Ｃ−３３２６１０８、英国特許−ＰＳ２１３６９１、ドイツ特許ＤＥ−Ｃ−３５４６８００、ドイツ特許ＤＥ−Ｃ−３５０８６０４、ドイツ特許ＤＥ−Ｃ−３３２６１０８、米国特許ＵＳ−Ａ−４７５９４５２及び米国特許ＵＳ−Ａ−５１５８１９８のような種々な解決法が知られているが、シャフト部分においてそのような伸縮部分を案内することに対する全ての要求は満たしていない。
【０００３】
シャフト領域における案内路は伸縮部分の位置を決定する。また、それら案内路は、調整可能で、変更可能でなければならない。摩耗パッドまたはスライダーにおける摩耗作用は最小に保持されるべきであり、また、鋼構造物は摩耗を全く受けないようにされるべきである。
【０００４】
したがって、特殊なプラスチック材料、特にポリアミド６及び例えばグラファイトのような種々の添加物で作られたスライダーまたは摩耗パッドが一般に使用される。しかしながら良好な滑動特性を持つ他の材料も同様に考慮することができる。
【０００５】
製造公差を補償し、構造物が受ける摩耗を最小にする案内を完成させるために、ほとんどの案内路は一般の条件に適合することができ、その目的のためにスライダーはブーム部分の外端におけるカラーの領域内で移動可能に支持されている。 冒頭に述べたことからわかるように、対応する構造物は、例えばプラスチックのスライダーを備えた球面座鋳造物または対応する溶接構造物を使用する米国特許３７１９４０４から知ることができる。
【０００６】
これらのプラスチック製スライダーは関連する軸に沿って外側伸縮部分のカラーの内側で支持されている。しかしながら、結果として、力が２点だけでカラー内に伝わるので、力がカラー内に伝わる領域を常に頑丈な構造で設計しなければならない。この設計は製造コストを高くし、加えて重量を大きくする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は上記の不利な点を持たないクレーンの伸縮ブームの外側伸縮部分の内側のシャフト領域において内側伸縮部分を案内するための装置を提供することである。特に、本発明は、強度や支持性等の全ての要求を満たし、製造コストがより安く、そして重量構造物がより軽い、カラー領域内のブーム案内組立体を提案することを意図している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明により達成される利点は新規なカラー設計と、結果として得られる、スライダーと緊張ベルトによる外側伸縮部分のカラー領域内への力の最適な伝達に基づいている。スライダーまたは摩耗パッドにおいて発生する力は、緊張ベルトに作用し、広い領域にわたって緊張ベルトにより外側伸縮部分のカラー内に伝わる。したがって、力が正確に定められた歌津の点だけでカラー内に伝わっていた時のように、大きくて高価な補償材をカラーの力伝達領域に設ける必要はなくなる。
【０００９】
かくして内側伸縮部分により発生する力はスライダーや緊張ベルトにより直接外側伸縮部分のカラーの領域内に伝わり、それにより従来の技術で使用されてきた複雑で高価な溶接構造物または成形されたケーシングはもはや必要ではなくなっている。
【００１０】
また、これまで必要であった支持点を設けるために、カラーに加工を施す必要はなくなる。内側伸縮部分の位置は支持材の調整を必要とすることなくスライダーの高さを変化させることにより変えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
好ましい実施例によれば、スライダーはカラーの下方の径方向の表面上に配置され、そのため力は、正確に対称な方法で緊張ベルト内に、従って、カラー内に伝達される。
【００１２】
スライダーの形状を内側伸縮部分またはブーム部分と外側伸縮部分またはブーム部分の間の空間の形状に適合させることが適切である。そのためスライダーは形状を固定する状態でカラーの下方の径方向の表面(lower radial surface)上に保持される。
【００１３】
原理的に前記表面は他の形状も持つことができるけれども、好ましい実施例によればスライダーが取り付けられているカラーの下方の表面はほぼ一つまたは幾つかの円弧で形作られており、その結果としてスライダーまたは摩耗パッドの外側の径方向の湾曲部は対応する形状を持つ。これは、すべての力が構造物の上に作用し、加えて発生する力が比較的大きな面積にわたって均等に緊張ベルト内に伝達され得る場合、カラーの領域内の表面上でスライダーを滑らせることにより或均衡を与える。
【００１４】
内側伸縮部分がスライダーと内側伸縮部分の間の摩擦を最小に保持するため表面として静止するためのスライダーの内側の表面を設計することが適切である。
【００１５】
ほとんどの応用において、その目的を達成させるため、すでに上に述べたように、発生する力がスライダーと緊張ベルトを経由して広い面積にわたってカラー内に導入されることが重要であるように、緊張ベルトは単に概略Ｕ形状をもち、カラー側領域の底部と二つの下半部に沿って設けられているのみで十分であるべきである。しかしながら、製造及び生産効率の理由のために、緊張ベルトは通常それがカラーの内面全体にわたって占めており、すなわちカラーの頂部を包含するよう閉鎖形状を持つよう設計される。
【００１６】
好ましい実施例によれば、緊張ベルトはカラーに溶接することによりカラーに固定される。
【００１７】
さらに緊張ベルトがカラーの内面全体にわたって占めているため閉鎖形状を持つ時、緊張ベルトの接触領域は互いに溶接される。
【００１８】
好ましい実施例によれば、緊張ベルトは、弾性的鋼材料、特に高強度微細グレーン鋼から成り、そのため要求される高い強度とカラー内に望まれる弾性の両方を保証する。
【００１９】
カラーの各径方向の表面上のスライダーは１個または数個の部分から成るよう設計することができる。唯一の重要な点は、各スライダーの全体形状、すなわち数個の部分から成るスライダーの全体形状も、空間的条件に適合することである。
【００２０】
本発明の特に適切な実施例によれば、カラーは、伸縮ブームの伸縮方向に両端部を見る時、前端と後端の両方において突起を備えており、そのため、スライダーと同様緊張ベルトは、さらに如何なる固定または接続の要素を必要とすることなく、これらの突起領域の間で、それ故カラーの面内で固定することができる。
【００２１】
【実施例】
以下に、実施例により、そして添付図面を参照して、より詳細に本発明を説明する。
【００２２】
図１はクレーン車用の伸縮ブームのブーム・カラー１０、さらに特に外側伸縮部分１２の前方部分の一部の斜視図を示す。この外側伸縮部分１２は、六角形の横断面を有し、右上側と左上側の両方に略直角なコーナーを備え、また、下部の両側に二つのコーナーの角度の合計が９０度になるようにおよそ４５度ずつの角度を持つ二つのコーナーを備えている。
【００２３】
伸縮運動の方向に見ると、伸縮部分またはブーム断面の前端、即ち、外側端を構成する外側伸縮部分１２の端部には、それに溶接されたカラー１０が設けられており、前記カラー１０の形状は、図３からわかるように、外側伸縮部分１２の形状にほぼ対応している。この図においては下部の両コーナーの二つの湾曲部はおよそ１／４円の形状を持つ。カラー１０の基本的形状は、前端と後端においてそれぞれウェブ１４ａ及び１４ｂを備えており、両ウェブの間で溶接された接続部材により両ウェブは離されている。
【００２４】
カラー１０の内側には、高強度細粒鋼で作られた緊張ベルト１８が設けられており、この緊張ベルト１８は、二つのウェブ１４ａ、１４ｂの間でカラー１０の内面全体にわたって伸び、カラー１０の周囲全体に沿って、図１に示すように、カラー１０のウェブ１４ａ及び１４ｂの内側に面した表面に溶接されている。カラー１０の周囲全体にわたってより均等に力を分布させるため、緊張ベルト１８の相対立する両縁部はベルトの縁の全長に沿って単独のスポット溶接、断続溶接または連続溶接により、隣接するウェブ１４ａ及び１４ｂにウェブ全長にわたって溶接される。変更された構造においては、緊張ベルト１８の片側縁のみがウェブ１４ａまたは１４ｂのどちらかに溶接される。図３の符号１８ａは緊張ベルト１８の可能な接合領域を示す。緊張ベルト１８は伸縮ブーム部分１２を構成する鋼と異なるタイプの鋼で構成されると理解すべきである。
【００２５】
スライダー２０ａ，２０ｂ上の摩耗パッドはカラーと伸縮ブームの長手軸の両側にカラー１０の底部において対称に配置されている。ほぼ１／４円として成形された、カラー１０の下方の二つの湾曲部に、好ましくはグラファイト添加物を含むポリアミド６で作られたスライダーまたは摩耗パッド２０ａ及び２０ｂが配置されている。前記スライダーの外面は形状的に上記の１／４円の形状に対応し、そしてその内面は図３に見られるように平らである。
【００２６】
内側伸縮部分またはブーム部分１６はその下方の両角部において直線的角面を備えており、これらの直線的角面は内側伸縮ブーム部分１６の長さを延長する。直線状角面はスライダー２０ａ及び２０ｂの平らな内面上に静止し、それと滑り接触の関係にある。
【００２７】
図１に対応する図として、図２には、下方左側の内側湾曲部にスライダー２０ａが配置されたカラー１０が示されているが、下方右側の内側湾曲部に位置するスライダー２０ｂは図３に示したので明瞭化の目的のために本図では示していない。
【００２８】
スライダー２０ａ及び２０ｂは、その前端及び後端がカラー１０のウェブ、即ち、突起部１４ａ及び１４ｂにより、また、その湾曲部が緊張ベルト１８により保持される。かくしてスライダーは緊張ベルト１８上に取外し可能に取り付けられ、カラーのウェブ及び内側伸縮ブーム部１６の隣接滑動面により所定の位置に保持される。
【００２９】
内側伸縮部分１６が伸びる時、内側伸縮部分１６の下側における平らな角面はスライダー２０ａ及び２０ｂの平らな内面上を滑動し、その結果非常に小さい摩擦で伸縮部分１６の非常に正確な案内を行うことになる。
【００３０】
強度が高い鋼製の緊張ベルト１８が、その全周に沿ってカラー１０を形成するウェブ１４ａ、１４ｂに取り付けられている。それによって内側伸縮部分１へ６がその伸縮の際に発生するカは、スライダー２０ａ及び２０ｂを経由して緊張ベルト１８内へ、そしてこの緊張ベルトを経由して広い領域にわたってカラー１０内に伝達され、その結果非常に好ましいカの配分を行うことになる。もし荷重が均等に分配されなければ、スライダー２０ａ，２０ｂの外径は公差適合を許しつつ、図３及び図４に見られるように、カラー１０の径方向の湾曲部上を横方向にスライダー２０ａ，２０ｂを若干滑動させることにより、荷重バランスを可能にする。
【００３１】
この目的を達成させるために、一方ではスライダー２０ａ，２０ｂがカラー１０の、したがって緊張ベルト１８の下方の湾曲面のカラーの面内において自由に、そして移動可能に位置決めされることもまた重要であり、そのためそれらは若干滑動することができ、他方ではカラー１０の突起１４ａ及び１４ｂにより保持され、滑動力は支持された内側伸縮部分１６により発生する。
【００３２】
図１、図２及び図３は緊張ベルト１８が広げられてカラー１０の内面全体を包含する場合の好ましい実施例を示すのに対し、緊張ベルト１８がその機能を害することなくおよそカラーの中間高さまで、すなわちおよそ図３に示す接合領域１８ａまで広げられるだけである代案実施例もまた可能である。原理的にいくつかの場合においてカラー１０の水平底部１４上にのみ緊張ベルト１８を配置することは十分である。そのような場合緊張ベルト１８の反対側の水平端縁部はウェブ１４ａ及び１４ｂの下方水平部の上部の間で及びその上部に溶接され、そのため力は基本的に緊張ベルトからカラー１０の水平底部１４の上部中に伝達される。
【００３３】
最後に上に示した実施例と異なる実施例において、スライダー２０ａ，２０ｂはまたいくつかの個々の部分により構成することができる。しかしながら、その全体形状は例えば図２に示す形状に対応する。
【００３４】
図３に対応する図面として、図４は、一つの内側伸縮部分１６とカラー１０の一つの外側伸縮部分だけが配置されている、すなわち他の内側伸縮部分や駆動部分が認められない伸縮ブーム前方の一点における断面を示す。
【００３５】
最後に図３に対応する図面として、図４は、１／４円形状を形成した後さらに幾分上方へ延長する、すなわちカラー１０の隣接する水平下方底部領域の上流側へ約１１０度の円弧を形成する、若干異なった形状を持つ、カラー１０の下方の湾曲部を示す。これは内側伸縮部分１６の角部が異なる角度を持つという事実によっている。
【００３６】
ここに使用してきた用語及び表現は記述の用語として使用したものであり、制限の用語として使用したものではない。そして、そのような用語及び表現の使用において、ここに示し、記述した特徴またはその部分の如何なる等価物も除外する意図はなく、特許請求の範囲に示す発明の範囲内で種々の変更が可能であると認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のカラーと緊張ベルトを持つ伸縮ブームの外側伸縮部分の前方領域を示す斜視図であり、部分的に断面を示し、スライダーを含んでいない。
【図２】 図１に対応する斜視図であり、カラーの左側下部湾曲部にスライダーを含み、右側下部スライダーは明瞭化のため省略している。
【図３】 本発明による、そして内側伸縮ブーム断面を示す、伸縮ブームのカラーの二つのウェブの、そしてその二つのウェブの間の案内領域における垂直横断面図である。
【図４】 異なるブーム断面を持つ本発明の変更実施例を示す図３に類似の断面図である。
【符号の説明】
１０ ブームカラー、カラー
１２ 外側伸縮部分
１４ ウェブ
１４ａ ウェブ
１４ｂ ウェブ
１６ 内側伸縮部分
１８ 緊張ベルト
１８ａ 緊張ベルト
２０ａ スライダー、摩耗パッド
２０ｂ スライダー、摩耗パッド

Claims (17)

1. クレーンの伸縮ブーム用の外側伸縮部分（１２）の内側のシャフト領域において内側伸縮部分（１６）を案内する装置であって、
   (a) 外側伸縮部分（１２）の前端に位置するカラー（１０）並びに
   (b) (b1)カラー（１０）の底部の長手方向軸線の両側に対称に配置され、
   (b2)カラーの平面内で移動可能に支えられたスライダー
   を備えた伸縮部分案内装置において、
   (d) 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）を、高い強度を有する鋼製の緊張ベルト（１８）上に支持し、
   (e) 前記緊張ベルト（１８）を前記カラー（１０）のウェブ材料（１４ａ，１４ｂ）に溶接によって固定した
   ことを特徴とする伸縮ブーム用伸縮部分案内装置。
2. 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）を前記カラー（１０）の下方の湾曲部上に配置したことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）の形状を前記内側伸縮部分（１６）と前記外側伸縮部分（１２）の間の空間の形状に合わせ、結果として前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）を形状固定の状態で保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）が配置されている前記カラー（１０）の前記二つの下方の湾曲部が円の断片のような形状を備え、前記カラー（１０）の下半分に配置され、かつ前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）の前記外側湾曲部がそれに対応した形状を持つことを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記円の断片が少なくとも１／４円に対応し、前記カラー（１０）の角部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記内側伸縮部分（１６）が静止する前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）の内面が平らな面であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記緊張ベルト（１８）が少なくともＵ字形状に前記カラー（１０）の中央位置まで伸びていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記緊張ベルト（１８）は前記カラー（１０）の内面に合致した形状でカラー（１０）全体にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載された装置。
9. 前記緊張ベルト（１８）の外周が前記カラー（１０）に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記緊張ベルト（１８）が接合領域で溶接されていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
11. 前記緊張ベルト（１８）が弾性的鋼材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記緊張ベルト（１８）は鋼、特に高強度細粒鋼で作られていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）は適切な滑動性を持つように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
14. 各スライダー（２０ａ，２０ｂ）が単一部品として設計されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
15. 各スライダー（２０ａ，２０ｂ）が全体として要求される形状を持ついくつかの部品により構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
16. 前記スライダー（２０ａ，２０ｂ）は前記カラー（１０）のウェブ（１４ａ，１４ｂ）によりカラー面内に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
17. 前記カラー（１０）が一対の離間したウェブ部材（１４ａ，１４ｂ）を有し、
    前記緊張ベルト（１８）が一対の離間したウェブ部材（１４ａ，１４ｂ）に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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