JP3827938B2 - 伸縮ブーム - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、伸縮ブームに関し、さらに詳細には、第１ブームと、第１ブーム内に伸縮動自在に挿入された第２ブームと、第２ブーム内に伸縮動自在に挿入された第３ブームとを入れ子式に構成し、第２ブームの内側基端部に回転自在に取り付けられたホースシーブを有した伸縮ブームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業台を所望の高所位置に移動させる高所作業車は、一般に、車体上に旋回動、起伏動且つ伸縮動自在に設けられた伸縮ブームを備えている。伸縮ブームは、第１ブームと、第１ブーム内に伸縮動自在に挿入された第２ブームと、第２ブーム内に伸縮動自在に挿入された第３ブームとを入れ子式に構成され、第１ブームの内側基端部に一端側を連結し第２ブームの内側に他端側を連結して第３ブーム内に突出入自在に設けられた伸縮シリンダを有している。
【０００３】
第２ブームの内側基端部にはホースや捻回ケーブル等を掛け回すためのホースシーブが回転自在に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、伸縮ブームを全伸長した状態から全縮の状態にさせる場合、第２ブームの基端部内側にホースシーブが設けられているので、第３ブームの基端がホースシーブに当接しないように第３ブームの基端の位置をホースシーブよりも第２ブームの先端側で停止させる必要が有る。その結果、伸縮ブームを全縮させた状態において伸縮ブームの長さを短くするには、第３ブームの長さを短くすればよいが、これでは、伸縮ブームを全伸長させたときの伸縮ブームの長さが短くなる。
【０００５】
そこで、伸縮ブームを全伸長させた状態において、第３ブームの第２ブームに対するラップ長を所定長さよりも短くすれば、短尺の第３ブームでも伸縮ブームを全伸長させたときの長さを長くすることは可能であるが、第３ブームと第２ブーム間の強度が弱くなり、ラップ長を所定長さよりも短くすることはできない、という問題がある。尚、ここでいうラップ長とは、伸縮ブームを全伸長させた状態における第３ブーム２５の基端部と第２ブーム２３の先端部が重なり合う部分の伸縮ブームの延出方向長さをいう。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、伸縮ブームを全伸長の状態にさせた場合の第３ブームと第２ブーム間の強度を確保するとともに、伸縮ブームを全縮の状態にした場合の伸縮ブームの長さを短くすることができる伸縮ブームを提供することを目的とする。
【０００７】
【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、第１ブームと、第１ブーム内に伸縮動自在に挿入された第２ブームと、第２ブーム内に伸縮動自在に挿入された第３ブームとを入れ子式に構成し、第１ブームの内側基端部に一端側を連結し、第２ブームの内側に他端側を連結して第３ブーム内に突出入自在に設けられた伸縮シリンダを有した伸縮ブームである。この伸縮ブームは、第２ブームの内側における基端部の両側に伸縮ブームの延伸方向と同一方向に延びる挿入凹部（例えば、実施形態における挿入孔２７ａ）を有した一対の挿入部（例えば、実施形態における挿入孔部２７）を有し、一対の挿入部間に位置して回転自在に設けられたホースシーブを有し、第３ブームの内側における基端部の両側に一対の挿入部内の挿入凹部に挿入可能な一対の突出部を幅方向に所定間隙を有して形成する。ここで、伸縮ブームが全縮の状態においては、第３ブームの一対の突出部が第２ブームの一対の挿入部の挿入凹部に挿入され、一対の突出部間の間隙内にホースシーブが収まる。
【０００８】
上記構成の伸縮ブームによれば、伸縮ブームが全縮の状態にある場合において、第３ブームの一対の突出部が一対の挿入部の挿入凹部に挿入され、一対の突出部間の間隙内にホースシーブが収まるように構成されているので、伸縮ブームが全縮の状態にされた場合、第３ブームの基端の位置をホースシーブが取り付けられた位置よりも第２ブームの基端側に移動させることができ、第３ブームの基端の位置がホースシーブが取り付けられた位置よりも第２ブームの先端側の位置にある全縮状態の伸縮ブームと比較して、第２ブームの先端から突出する第３ブームの突出量を小さくすることができ、全縮状態にある伸縮ブームの長さをより短かくすることができる。
【０００９】
また、伸縮ブームを全伸長させた状態において、第３ブームの第２ブームに対する所定長さを有したラップ長さのうち、一対の突出部における延出方向の長さが所定長のラップ長さに含まれるように第３ブームを第２ブームから突出させることで、突出部を有した第３ブームから突出部を取り除いた第３ブームと比較して、全伸長させた伸縮ブームの伸長量を長い伸長量にすることができるとともに、安全な強度を確保した状態で第３ブームを第２ブームから突出した状態で保持することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。本実施の形態は、車体上に旋回動、起伏動且つ伸縮動自在に設けられた伸縮ブームの先端に床面積の大きさ作業台を取り付けた高所作業車の態様を示す。最初に、本発明における伸縮ブームを説明する前に、この伸縮ブームを搭載した高所作業車を説明する。
【００１１】
高所作業車１は、図１に示すように、車体３の前部に運転キャビン５を有し、運転キャビン５よりも車両後方側の車体前後の左右両側部には車体３を持ち上げ支持するアウトリガジャッキ７が取り付けられている。車体後部には旋回台９が旋回動自在に設けられ、旋回台９の下方の車体３内には旋回台９を旋回させる旋回モータ（図示せず）が内蔵されている。旋回台９の上部には伸縮ブーム２０の基端部が上下方向に揺動自在に枢結され、旋回台９と伸縮ブーム２０間には伸縮ブーム２０を起伏動させる起伏シリンダ１１が枢結されている。
【００１２】
伸縮ブーム２０の先端には垂直ポスト１３が上下方向に揺動自在に枢結され、垂直ポスト１３の先端には作業床１５ａの大きな作業台１５が旋回動可能且つ伸縮ブーム２０の起伏角度に係わらず常時水平状態に保持されように取り付けられている。作業台１５には伸縮ブーム２０の駆動や作業台１５の旋回駆動を操作する操作装置１７が取り付けられている。
【００１３】
次に、伸縮ブーム２０を説明する。伸縮ブーム２０は旋回台９に枢結された第１ブーム２１と、第１ブーム２１内に伸縮動自在に挿入された第２ブーム２３と、第２ブーム２３内に伸縮動自在に挿入された第３ブーム２５とを入れ子式に構成されている。第１ブーム２１、第２ブーム２３及び第３ブーム２５の各断面形状は矩形状で互いに相似形である。図２は伸縮ブーム２０の横断面図を示している。尚、図２に示す伸縮ブーム２０は、伸縮ブーム２０の構造の理解を容易にするために、伸縮ブーム２０の延伸方向に対する幅方向の寸法比を実際のそれよりも大きくして描かれている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、第２ブーム２３の内側における基端部幅方向の両側上部には伸縮ブーム２０の延伸方向と同一方向に延びる挿入孔２７ａを有した一対の挿入孔部２７が設けられている。一対の挿入孔部２７は、図４に示すように、矩形状であり、挿入孔部２７内の挿入孔２７ａも矩形状に形成されている。図３に示す挿入孔部２７の側壁２７ｂの先端には中央部から下部に渡って斜めに切り欠いた切り欠き部２７ｃが形成されている。尚、図４は図３における伸縮ブーム２０の基端側から見た側面図を示している。一対の挿入孔部２７間には回転軸２９に対して回転可能なホースシーブ３１が配置され、ホースシーブ３１の左右両端から延びた回転軸２９の両端部が一対の挿入孔部２７内側の側壁２７ｂに取り付けられている。
【００１５】
図２に示す第３ブーム２５の内側における基端の左右両側の上部には伸縮ブーム２０の延伸方向と同一方向に延びる突出部３３が幅方向に所定の間隙３５を有して形成されている。一対の突出部３３の外形形状は、図４に示すように、矩形状で一対の挿入孔部２７の挿入孔２７ａよりも小さな相似形であり、一対の挿入孔２７ａに挿抜可能な位置にある。突出部３３内には伸縮ブーム２０の延伸方向と同一方向に延びる貫通孔３３ａが形成されている。図３に示す突出部３３の側壁３３ｂの先端には中央部から下部に渡って斜めに切り欠いた切り欠き部３３ｃが形成されている。
【００１６】
図４及び図５に示すように、第１ブーム２１及び第２ブーム２３の先端内側の側壁と、第２ブーム２３及び第３ブーム２５の後端外側の側壁には板状のスライダ５５が取り付けられている。スライダ５５は伸縮ブーム２０が伸縮動するときに、隣接するブーム２１、２３、２５同士が接触しないようにするとともに、伸縮ブーム２０の伸縮動をスムースに行なうための摺接部材である。尚、第２ブーム２３の後端側に取り付けられたスライダ５５は挿入孔部２７の外周面に取り付けられ、第３ブーム２５の後端側に取り付けられたスライダ５５は突出部３３の外周面に取り付けられている。
【００１７】
図２に示す伸縮ブーム２０内の中間部には、伸縮ブーム２０の延伸方向と同一方向に配置された伸縮シリンダ３７が設けられている。伸縮シリンダ３７のロッド３７ａの先端は第１ブーム２１の基端側の左右両側壁２１ａ間に掛け渡された第１固定軸３９の略中央部に枢結され、伸縮シリンダ３７のシリンダチューブ３７ｂの後端部は第２ブーム２３の基端側の左右両側壁２３ａから内側へ突出する一対の第２固定軸４１の先端に枢結されている。このため、伸縮シリンダ３７が伸縮動すると、第２ブーム２３が第１ブーム２１に対して突出入するように構成されている。
【００１８】
第２ブーム２３の先端側における両側壁２３ａの内側には、第３伸シーブ４５が回転自在に取り付けられている。第３伸シーブ４５には第３伸ワイヤ５１が掛け回され、その一端は第１ブーム２１の側壁２１ａの先端内側に取り付けられ、他端は第３ブーム２５の側壁２５ａの後端内側に取り付けられている。ホースシーブ３１の両外側には第３縮ワイヤ４９が掛け回され、その一端は第１ブーム２１の側壁２１ａの先端内側に取り付けられ、他端は第３ブーム２５の側壁２５ａの後端内側に取り付けられている。
【００１９】
図４に示すホースシーブ３１には作動油を流通させるホース（図示せず）や複数の電線を捻って１本のケーブルにした捻回ケーブル（図示せず）が掛け回されている。尚、ホースと捻回ケーブルを合わせて、以下、「ホース等」と記す。ホース等は、一端が第１ブーム２１の下面外側に接続され、他端が伸縮ブーム２０内を通りホースシーブ３１を経由して第３ブーム２５の先端内側に接続されている。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態である伸縮ブーム２０の作用に関して、伸縮ブーム２０を全伸長の状態にさせる場合及び全縮の状態にさせる場合について説明する。最初に、伸縮ブーム２０を全伸長の状態にさせる場合について説明する。伸縮ブーム２０を全伸長の状態にさせるには、まず、図１に示すアウトリガジャッキ７を張り出して車体３を持ち上げ支持させる。そして、作業者（図示せず）が作業台１５に搭乗し、操作装置１７を操作して伸縮ブーム２０を少なくとも起伏動させるとともに伸長動させる。
【００２１】
ここで、伸縮ブーム２０の伸長動について図２を使用して詳細に説明する。同図に示すように、伸縮シリンダ３７が駆動されて伸長動すると、伸縮シリンダ３７のシリンダチューブ３７ｂがロッド３７ａの先端から離反する方向へ移動し、第２ブーム２３が第１ブーム２１から突出する方向へ移動する。これと同時に、第３伸シーブ４５に掛け回された第３伸ワイヤ５１により第３ブーム２５が第２ブーム２３の先端側に引き寄せられる。その結果、伸縮ブーム２０の全体が伸長動して、図５に示すように、全伸長の状態になる。尚、伸縮ブーム２０が伸長動すると、第１ブーム２１、第２ブーム２３及び第３ブーム２５に取り付けられたスライダ５５が隣接するブームに摺接しながらこれらのブーム２１、２３、２５が互いに接触することなく伸長動する。
【００２２】
伸縮ブーム２０が全伸長の状態においては、第３ブーム２５と第２ブーム２３とのラップ長は所定長さＬｒを有した状態にある。尚、ここでいうラップ長とは、伸縮ブーム２０を全伸長させた状態における第３ブーム２５の基端部と第２ブーム２３の先端部が重なり合う部分の伸縮ブーム２０の延出方向長さをいう。ラップ長を形成する第３ブーム２５と第２ブーム２３の重なり合う部分には曲げモーメントが作用し、この曲げモーメントによりこれらの部分が破損する虞が無いようにラップ長として所定長さＬｒが定められている。そこで、第３ブーム２５は所定長さＬｒのラップ長を有するように第２ブーム２３から突出した状態で保持されている。
【００２３】
ここで、所定長さＬｒを有したラップ長のうち突出部３３の延出方向長さがラップ長の一部に含まれ、この状態で第３ブーム２５が第２ブーム２３から突出している。このため、伸縮ブーム２０は、突出部３３を有した第３ブーム２５から突出部３３を取り除いた第３ブーム（二点鎖線で示したもの）２５の先端が突出部３３を有した第３ブーム２５の先端と同一位置になるように伸長させた場合と比較して、全伸長させた伸縮ブーム２０の長い全伸長量Ｌｔを確保しながら、安全な強度を確保した状態で第３ブーム２５を第２ブーム２３から突出した状態で保持することができる。
【００２４】
次に、伸縮ブーム２０を全縮の状態にさせる場合について説明する。図５に示す全伸長状態にある伸縮ブーム２０において、図１に示す操作装置１７が操作されると、図２に示すように、伸縮シリンダ３７が縮小動する。伸縮シリンダ３７が縮小動すると、伸縮シリンダ３７のシリンダチューブ３７ｂがロッド３７ａの先端側へ移動し、第２ブーム２３を第１ブーム２１側へ移動させ、第２ブーム２３の基端が第１ブーム２１の基端と略同位置に移動する。これと同時に、ホースシーブ３１に掛け回された第３縮ワイヤ４９により第３ブーム２５が第２ブーム２３の基端側に引き寄せられる。尚、伸縮ブーム２０が縮小動すると、第１ブーム２１、第２ブーム２３及び第３ブーム２５に取り付けられたスライダ５５が隣接するブームに摺接しながらこれらのブーム２１、２３、２５が互いに接触することなく縮小動する。
【００２５】
ここで、第３ブーム２５の一対の突出部３３は挿入孔部２７の挿入孔２７ａに挿入され、その先端はホースシーブ３１の回転軸２９の近くに移動したところで停止し、第３ブーム２５が第２ブーム２３内に収容される。また、ホースシーブ３１は一対の突出部３３間に形成された間隙３５内に移動して収まる。
【００２６】
このように、第３ブーム２５が第２ブーム２３内に収容されている場合、第３ブーム２５の基端の位置がホースシーブ３１が取り付けられた位置の近くまで移動するので、第３ブーム２５から突出部３３を取り除き突出部３３の長さ分だけ突出部３３を取り除いた第３ブーム２５の先端を延ばした第３ブーム（２点鎖線で示したもの）２５と比較して、第２ブーム２３の先端から突出する第３ブーム２５の突出量を小さくすることができ、全縮の状態にある伸縮ブーム２０の長さをより短かくすることができる。
【００２７】
尚、前述した実施の形態では、図４に示すように、挿入孔部２７は、内部に挿入孔２７ａを有したものを示したが、これに限るものではなく、挿入孔部２７の内側側壁を取り除いてコ字状及び逆コ字状に形成したものや、挿入孔部２７の基端側に蓋体を取り付けて形成することができる。
【００２８】
【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、伸縮ブームが全縮の状態にある場合、第３ブームの一対の突出部が第２ブームの一対の挿入部の挿入凹部に挿入され、一対の突出部間の間隙内にホースシーブが収まるように構成されているので、第３ブームの基端の位置をホースシーブが取り付けられた位置の近くに移動させることができ、第３ブームの基端の位置がホースシーブが取り付けられた位置よりも第２ブームの先端側の位置で停止する伸縮ブームと比較して、第２ブームの先端から突出する第３ブームの突出量を小さくすることができ、全縮状態にある伸縮ブームの長さをより短かくすることができる。また、伸縮ブームを全伸長させた状態において、第３ブームと第２ブームとのラップ長さのうち、一対の突出部における延出方向の長さがラップ長さに含まれるように第３ブームを第２ブームから突出させることで、突出部を有した第３ブームから突出部を取り除いた第３ブームと比較して、全伸長させた伸縮ブームの伸長量を長い伸長量にすることができるとともに、安全な強度を確保した状態で第３ブームを第２ブームから突出した状態で保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態における伸縮ブームを有した高所作業車の正面図を示す。
【図２】本発明に係る一実施の形態における伸縮ブームの横断面図を示す。
【図３】本発明に係る一実施の形態における伸縮ブームの正面図を示す。
【図４】本発明に係る一実施の形態における伸縮ブームの基端側の側面図を示す。
【図５】本発明に係る一実施の形態における伸縮ブームの作用を説明するための図を示す。
【符号の説明】
２０ 伸縮ブーム
２１ 第１ブーム
２３ 第２ブーム
２５ 第３ブーム
２７ 挿入孔部（挿入部）
２７ａ 挿入孔（挿入凹部）
３１ ホースシーブ
３３ 突出部
３５ 間隙
３７ 伸縮シリンダ

Claims (1)

1. 第１ブームと、前記第１ブーム内に伸縮動自在に挿入された第２ブームと、前記第２ブーム内に伸縮動自在に挿入された第３ブームとを入れ子式に構成し、前記第１ブームの内側基端部に一端側を連結し、前記第２ブームの内側に他端側を連結して前記第３ブーム内に突出入自在に設けられた伸縮シリンダを有した伸縮ブームであって、
   前記第２ブームの内側における基端部の両側に前記伸縮ブームの延伸方向と同一方向に延びる挿入凹部を有した一対の挿入部を有し、前記一対の挿入部間に位置して回転自在に設けられたホースシーブを有し、
   前記第３ブームの内側における基端部の両側に前記一対の挿入部内の前記挿入凹部に挿入可能な一対の突出部を幅方向に所定間隙を有して形成し、
   前記伸縮ブームが全縮の状態において、前記第３ブームの前記一対の突出部が前記第２ブームの前記一対の挿入部の前記挿入凹部に挿入され、前記一対の突出部間の前記間隙内に前記ホースシーブが収まるように構成されていることを特徴とする伸縮ブーム。

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