JP3853154B2 - 絶縁ブームヘッド構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気作業用高所作業車のブームのように少なくとも先端部が絶縁材料から中空に形成されてなる絶縁ブームと、この絶縁部の中空空間内に先端側から挿入されて取り付けられるブームヘッドとを有してなる絶縁ブームヘッド構造に関し、さらに詳しくは、絶縁ブームの先端に対するブームヘッドの固定構造に特徴を有する絶縁ブームヘッド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高所作業車は、車両の上に水平旋回自在に配設された旋回台に起伏自在にブームを取り付け、このブームの先端に作業台を取り付けて構成されるものが一般的に良く知られている。なお、ブームは一般的に複数のブーム部材を入れ子式に組み立てて伸縮自在に構成される。このような高所作業車においては、作業台に作業者が搭乗した状態でブームの起伏、伸縮作動を行わせて作業台を所望高所に移動させ、作業台上の作業者により高所作業が行われる。このような高所作業としては活線状態での配線作業等もあり、このような場合に作業者の感電を防止するため、ブームの一部を絶縁材料から作ることがある。具体的には、入れ子式に組み合わされたブーム部材のうちの最も先端側のブーム部材がＦＲＰ等のような所定の強度を有した絶縁材料から作られる。
【０００３】
但し、このようなＦＲＰ製のブームの先端に作業台を直接取り付けるのは強度的に難しいため、ＦＲＰ製のブームの先端に金属製のブームヘッドを取り付け、このブームヘッドに作業台を取り付けられるように構成されている。このため、ＦＲＰ製のブームの先端に金属製のブームヘッドをしっかりと結合固定する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ＦＲＰ製のブームと金属製のブームヘッドとをボルトおよびナットにより締結して結合した場合、ＦＲＰ材料がボルト・ナット締結力を長時間にわたって受けるとクリープ変形して、ボルト・ナット締結力が低下し、ボルトのゆるみが発生するおそれがあるという問題がある。
【０００５】
このようなことから、ＦＲＰ製のブームに円筒状の金属カラー部材を貫通挿入して結合し、この金属カラー部材と金属製ブームヘッドとをボルト、ナットにより締結して結合する方法も従来から用いられている。しかしながら、このような結合構造の場合には、作業台側からブームヘッドに作用する外力（モーメント）によりブームヘッドが変形し、この変形力が金属カラー部材を介してＦＲＰ製ブームに直接作用し、金属カラー部材とＦＲＰブームとの結合部のＦＲＰ層間剥離が発生したり、スティックスリップによる異音が発生したりするという問題があることが判明した。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、絶縁ブームの先端にブームヘッドをしっかりと結合することができ、この結合におけるボルト締結力のゆるみが生じないような絶縁ブームヘッド構造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】
このような目的達成のため、本発明に係る絶縁ブームヘッド構造は、少なくとも先端部が絶縁材料から中空に形成されてなる絶縁ブームと、この中空空間内に先端側から挿入されて取り付けられるブームヘッドとを有して構成される。そして、絶縁ブームの先端部に軸方向と直角方向に延びて外面側から中空空間内に貫通するブーム貫通孔が形成されるとともに、中空円筒状の外カラー部材がブーム貫通孔内に挿入されて接着結合され、中空円筒状の内カラー部材が外カラー部材内に挿入される。そして、絶縁ブームの中空空間内に挿入されたブームヘッドにおける内カラー部材と対向する位置にボルト挿入孔を形成し、内カラー部材内に外面側からワッシャ部材を挟んでボルト部材を挿入し、ボルト部材の先端ネジ部をボルト挿入孔内に挿入してブームヘッド内部に配設したナット部材と螺合させ、ボルト部材とナット部材とにより、ワッシャ部材を介して内カラー部材とブームヘッドとを締結挟持するように構成されている。さらに、このとき、ワッシャ部材の外径を内カラー部材の外径より大きくするとともに内カラー部材の長さを外カラー部材の長さより僅かに大きく設定し、ワッシャ部材とブームヘッドの間に外カラー部材を保持するようにしている。
【０００８】
このような構成の絶縁ブームヘッド構造を用いれば、ボルト締結力は内カラー部材とブームヘッド部材のみに作用し、絶縁材料製のブーム先端部には作用しないため、従来におけるように絶縁材料が締結力を長時間にわたって受けてクリープ変形し、ボルトのゆるみが発生するという問題が生じることがない。また、絶縁材料製のブーム先端部に接着結合された外カラー部材が内カラー部材に挿入されているため、作業台からの外力によりブームヘッドが変形したような場合でも、外カラー部材に変形力が作用することがなく、従来におけるようなカラー部材とブームヘッドとの結合部のＦＲＰ層間剥離、スティックスリップによる異音の発生の問題もない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る絶縁ブームヘッド構造を用いた高所作業車１を図２に示している。この高所作業車１は、前後輪３ａ，３ｂを有して走行可能であり、前部に運転キャビン２ａを有したトラック車両をベースに構成される。このトラック車両の車体２の上に図示しない旋回モータ（油圧モータ）により駆動されて水平旋回可能に構成された旋回台４が配設されている。この旋回台４に基端部が枢結されてブーム５が取り付けられており、このブーム５は起伏シリンダ６により起伏動されるようになっている。ブーム５は、基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂおよび先端ブーム５ｃを入れ子式に組み合わせて、内蔵の伸縮シリンダ７により伸縮動可能に構成されている。
【００１０】
先端ブーム５ｃは先端にブームヘッド５ｄを有し、このブームヘッド５ｄに枢結されて支持部材８が上下に揺動可能に取り付けられている。この支持部材８は垂直ポスト部（図示せず）を有し、ブームヘッド５ｄと支持部材８との間に配設されたレベリングシリンダ（図示せず）により支持部材８の揺動制御が行われ、ブーム５の起伏の如何に拘わらず垂直ポスト部が常に垂直に延びて位置するように支持部材８が揺動制御される。このように常時垂直に保持される垂直ポスト部に水平旋回自在に（首振り自在に）作業台９が取り付けられおり、作業台９はブーム５の起伏に拘わらず常に水平に保持される。
【００１１】
なお、支持部材８の上端部に吊り上げ装置１０が設けられている。また、車体２の前後左右の四カ所に下方に伸縮自在なアウトリガ１１が設けられており、高所作業を行うときには、図示のようにアウトリガ１１を下方に張り出して車体２を持ち上げ支持できるようになっている。
【００１２】
上記構成の高所作業車１において、先端ブーム５ｃに本発明に係る絶縁ブームヘッド構造が適用されており、これについて、図１および図３を参照して説明する。先端ブーム５ｃは、電気絶縁性を有するＦＲＰ(Fiber Reignforced Plastic) 材料から中空四角柱状に形成されており、この先端ブーム５ｃの先端に金属製のブームヘッド５ｄが結合されて取り付けられる。
【００１３】
ブームヘッド５ｄは、先端ブーム５ｄの中空空間内に挿入される挿入部２１と、ヘッド部２２とから構成され、ヘッド部２２の先端側が二股に分かれて支持部２３が形成されている。支持部２３には左右に貫通する支持孔２３ａが形成されており、この支持孔２３ａに挿入される枢結ピンにより支持部材８が上下に揺動自在に取り付けられる。挿入部２１は中空に形成されており、その左右側面にはそれぞれ四カ所にボルト挿入孔２４が中空空間内に貫通して形成されている。さらに、挿入部２１の中空空間内面には各ボルト挿入孔２４に対応してナット３５が溶接される等して取り付けられている。
【００１４】
先端ブーム５ｃは、先端側における左右側面にそれぞれ四カ所にブーム貫通孔２６が内部中空空間２５内に貫通して形成されており、各ブーム貫通孔２６内に中空円筒状の外カラー３１が挿入されている。この外カラー３１の外周面３１ａに接着剤が塗布されてブーム貫通孔２６に挿入され、外カラー３１はブーム貫通孔２６内に挿入された状態で先端ブーム５ｃにしっかりと接着固設されている。
【００１５】
先端ブーム５ｃにブームヘッド５ｄを固定するには、まず、ブームヘッド５ｄの挿入部２１を先端ブーム５ｃの先端側から中空空間２５内に挿入する。このため、先端ブーム５Ｃの中空空間２５は矩形状に形成され、挿入部２１はこの矩形状中空空間２５にスムーズに且つガタなく挿入できるような寸法の四角柱形状に形成されている。また、ブームヘッド５ｄが中空空間２５内に完全に挿入されたときに、ボルト挿入孔２４がブーム貫通孔２６内に挿入されて固定された外カラー３１と対向するようになっている。
【００１６】
次に、各外カラー３１内に中空円筒状の内カラー３２を挿入する。この内カラー３２の外径寸法は外カラー３１の内径寸法より若干小さく設定されており、内カラー３２は外カラー３１内に緩挿入される。このため、外カラー３１の内周面３１ｂと内カラー３２の外周面３２ａとは極く狭い隙間が生じ、外カラー３１に対して内カラー３２は軸方向に摺動可能で且つ相対回転可能である。
【００１７】
この後、円盤状のワッシャ３３を挟んでボルト３４を内カラー３２内に挿入する。このときボルト３４は、その先端ネジ部３４ａが内カラー３２を通ってブームヘッド５ｄの挿入部２１に形成されたボルト挿入孔２４を通り、挿入部２１内の中空空間内に突出するだけの長さを有している。このため、ボルト３４の先端ネジ部３４ａをボルト挿入孔２４の内面側に固設されたナット３５と螺合させ、ボルト３４およびナット３５による締結が可能である。このようにして、ボルト３４をナット３５と螺合させて締め付けると、ワッシャ３３、内カラー３２および挿入部２１をボルト３４とナット３５とにより締結挟持できる。
【００１８】
以上のようにボルト３４をしっかり締結すれば、絶縁材料製の先端ブーム５ｃと金属材料製のブームヘッド５ｄとを結合させることができる。このとき、ワッシャ３３の外径は内カラー３２の外径より大きく、ワッシャ３３と挿入部２１（先端ブーム５ｄ）との間に外カラー３１を挟持し、万が一外カラー３１の接着が剥がれても外カラー３１が落下しないようになっている。但し、外カラー３１の長さ（幅）寸法を内カラー３２の長さ（幅）寸法より僅かに小さく設定されており、外カラー３１はワッシャ３３と挿入部２１との間にガタつきなく挟持されるが、ボルト・ナットの締結力を受けることはないようになっている。
【００１９】
以上のようにして先端ブーム５ｃの先端にブームヘッド５ｄを結合した場合、ボルト締結力は内カラー３２とブームヘッド５ｄの挿入部２１のみに作用し、絶縁材料製の先端ブーム５ｃ（もしくは外カラー３１）には作用しないため、従来におけるように絶縁材料が締結力を長時間にわたって受けてクリープ変形し、ボルトのゆるみが発生するという問題が生じることがない。なお、上述のように外カラー３１は先端ブーム５ｃに接着されてしっかりと結合しており、この外カラー３１がワッシャ３３と挿入部２１との間にガタつきなく（且つ、ボルト・ナットの締結力を受けることなく）挟持されるため、先端ブーム５ｃに対してブームヘッド５ｄがガタつくこともない。
【００２０】
また、外カラー３１が内カラー３２に挿入されて相対回転可能であるため、作業台９からの外力によりブームヘッド５ｄが変形したような場合でも、外カラー３１に変形力が作用することがなく、従来におけるようなカラーとブームヘッドとの結合部のＦＲＰ層間剥離、スティックスリップによる異音の発生の問題もない。
【００２１】
なお、外カラー３１と内カラー３２との相対回転もしくは相対移動により異音が発生したり、両者が凝着するのを防止するため、外カラー３１と内カラー３２とを硬度の相違する材料から作るのが好ましい。この場合、特に、内カラー３２の硬度が外カラー３１の硬度より低い材料を選択するのが好ましい。このようにすれば、両者の相対回転もしくは移動により摩耗するのは内カラー３２であり、上述のように外カラー３１は先端ブーム５ｃに接着されているためその交換が難しいが、内カラー３２は交換が容易であるため、摩耗時に内カラー３２を交換して対応することが容易である。
【００２２】
また上記実施形態においては、ブームヘッド５ｄの挿入部２１の内部にナット３５が溶接などにより固定されているが、このナット３５は固定しなくても良く、ブームヘッド５ｄを取り付けるときに絶縁ブーム５ｃ内部側からボルト３４に螺合させるようにしても良い。さらに、挿入部２１に直接雌ネジを形成し、この雌ネジをナット３５に代えて使用するようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボルト締結力は内カラー部材とブームヘッド部材のみに作用し、絶縁材料製のブーム先端部には作用しないため、ボルトのゆるみが発生するという問題が生じることがない。また、絶縁材料製のブーム先端部に接着結合された外カラー部材が内カラー部材に挿入されて相対回転可能であるため、作業台からの外力によりブームヘッドが変形したような場合でも、外カラー部材に変形力が作用することがなく、外カラー部材と絶縁ブームとの結合部のＦＲＰ層間剥離、スティックスリップによる異音の発生の問題も生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る絶縁ブームヘッド構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る絶縁ブームヘッド構造を有した高所作業車示す斜視図である。
【図３】本発明に係る絶縁ブームヘッド構造を構成する先端ブームとブームヘッドとを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 高所作業車
２ 車体
５ ブーム
５ｃ 先端ブーム
５ｄ ブームヘッド
９ 作業台
２１ 挿入部
２２ 支持部
２４ ボルト挿入孔
２６ ブーム貫通孔
３１ 外カラー
３２ 内カラー
３３ ワッシャ
３４ ボルト
３５ ナット

Claims (1)

1. 少なくとも先端部が絶縁材料から中空に形成されてなる絶縁ブームと、前記中空空間内に先端側から挿入されて前記絶縁ブームの先端に取り付けられるブームヘッドとを有し、
   前記絶縁ブームの先端部に前記絶縁ブームの軸方向と直角方向に延びて外面側から前記中空空間内に貫通するブーム貫通孔が形成されるとともに、中空円筒状の外カラー部材が前記ブーム貫通孔内に挿入されて接着結合され、
   中空円筒状の内カラー部材が前記外カラー部材内に挿入され、
   前記絶縁ブームの前記中空空間内に挿入された前記ブームヘッドにおける前記内カラー部材と対向する位置にボルト挿入孔が形成され、
   前記内カラー部材内に外面側からワッシャ部材を挟んでボルト部材を挿入し、前記ボルト部材の先端ネジ部を前記ボルト挿入孔内に挿入して前記ブームヘッド内部に配設したナット部材と螺合させ、前記ボルト部材と前記ナット部材とにより、前記ワッシャ部材を介して前記内カラー部材と前記ブームヘッドとを締結挟持するように構成されており、
   前記ワッシャ部材の外径を前記内カラー部材の外径より大きくするとともに前記内カラー部材の長さを前記外カラー部材の長さより僅かに大きく設定し、前記ワッシャ部材と前記ブームヘッドとの間に前記外カラー部材を保持するように構成したことを特徴とする絶縁ブームヘッド構造。

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