JP3886099B2

JP3886099B2 - Boom structure for aerial work equipment

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Publication number: JP3886099B2
Application number: JP2001000832A
Authority: JP
Inventors: 政信添田; 平次青木; 博史藤野; 延之川島; 敦之鈴木
Original assignee: Aichi Corp
Current assignee: Aichi Corp
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: JP2002205898A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基台に起伏動自在に取り付けられたブームの先端部に、ブームに対して垂直面内に揺動自在なアームを介して作業台が取り付けられる高所作業装置のブーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなブーム構造を有する高所作業装置の一例として、いわゆる直屈伸ブーム式の高所作業車がある。この高所作業車は、走行自在な車体に旋回動、起伏動、伸縮動等が自在なブームを有し、ブーム先端部に上下に揺動（屈伸動という）自在な屈伸アーム（屈伸ブームとも称する）を介して作業台が取り付けられて構成されている。作業台にはブームや屈伸アーム等の作動を操作するブーム操作装置が設けられており、作業台に搭乗する作業者が自ら操作して作業台を所望高所に移動させ高所作業を行うことができるようになっている。このような直屈伸ブーム式の高所作業車は屋根や壁面など障害物越しの高所作業等に広く用いられている。
【０００３】
ここで、上記のような屈伸アームを有するブーム構造では、屈伸アームを上下に屈伸作動させたときに作業台が傾いてしまわないように、ブームと屈伸アームとが成す角度（屈伸角度という）の変化に応じて屈伸アームと作業台とが成す角度を変化させ、作業台を常に一定姿勢で保つ平衡取り機構を備える必要がある。このような平衡取り機構には種々の形態がある。
【０００４】
例えば、ブーム先端部に枢結された屈伸アームを油圧シリンダで押し上げるようにして屈伸作動させるとともに、屈伸アームと作業台との間に配設した平衡取りシリンダに屈伸角度に応じて作動油を供給して作業台を揺動作動させ平衡取りを行う油圧式平衡取り機構や、ブーム先端部に上下に平行な平行リンク機構からなる屈伸アームを介して作業台を取り付け、平行リンクの挟み角を変化させて屈伸角度を変化させるとともに、平行リンク機構の作用により屈伸角度の変化に拘わらず機械的に作業台の平衡取りを行わせる平行リンク式平衡取り機構などがある。
【０００５】
また、ブーム先端部に設けた固定スプロケットと屈伸アーム先端部に回転自在に設けた同径の回転スプロケットとの間にチェーンを掛け回して閉塞チェーンループを形成し、このループの一部分を屈伸アームに取り付けた油圧シリンダでループ方向に押し引きすることにより、固定スプロケットを中心として屈伸アームを揺動させて屈伸角度を変化させ、また、回転スプロケットの回転軸に作業台を取り付け、同径のスプロケットとチェーンループの作用によって屈伸角度のに拘わらず機械的に作業台の平衡取りを行う閉塞チェーンループ式平衡取り機構が考案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上記油圧式平衡取り機構では、ブームに対して屈伸アームを屈伸作動させる油圧シリンダを、ブームと屈伸アームとを枢結する枢結軸の外側に配設する必要があるため、実質的にブーム先端部が太くなるうえ、ブーム上方に大きな屈伸角度を取ることが難しいという問題や、ブーム内部に屈伸アームを格納させることが困難であるという問題があった。また、平行リンク式平衡取り機構では、屈伸アームの屈伸機構を平行リンク内に設けることができるため、ブーム内部に屈伸アームを格納する機構を採ることは可能であるが、平行リンクの機構の機構上の制約から広い角度範囲で屈伸角を確保することが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、閉塞チェーンループ式平衡取り機構では、油圧シリンダがチェーンループの一部をループ方向に押し引きする必要があるが、チェーンループが閉塞されているため、少なくとも油圧シリンダの太さに応じた所定量だけ油圧シリンダをループ直交方向(またはループ面内方向)にオフセットして配設しなければならないという問題がある。そして油圧シリンダをオフセット配置するときには、油圧シリンダにアンバランスなモーメントが作用して油圧シリンダを破損させたり、チェーンが撓んで逃げスプロケットから外れたりすることがないように構成する必要がある。
【０００８】
このため、従来では２本のチェーンループを平行に張り回してこれ等を直交する結合部材で繋ぎ、２本のループ間にループと平行に油圧シリンダを設けて結合部材を押し引きするように構成したり、１本のチェーンループを挟んで両側に油圧シリンダを配設し２本の油圧シリンダを同時駆動してチェーンループを押し引きするように構成したりする方法が考案されていた。このため、閉塞チェーンループ式平衡取り機構では、その機構上から屈伸角度範囲を広くとれ、また屈伸アームをブーム内に格納させる構成にすることも可能であるが、屈伸アームの幅(または厚さ)が大きくなってしまい、屈伸アームを含めたブーム全体が大型化したりコストが上昇するなどの課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記のような問題や課題に鑑みて成されたものであり、広い角度範囲で屈伸作動が自在であり、必要に応じて屈伸アームを先端ブーム内に格納することができ、かつ小型軽量、ローコストに構成できる高所作業装置のブーム構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、基台に少なくとも起伏動自在に取り付けられたブームと、このブームの先端部にブームの起伏作動面と直交する方向に延びて取り付けられた第１シャフトと、基端部が第１シャフトに揺動自在に枢結されたアーム（例えば実施形態における屈伸アーム６，６０）と、アームの先端部に回転自在に枢結されて第１シャフトと平行に延びる第２シャフトと、第１シャフトに固定された第１スプロケット（またはプーリ）と、第２シャフトに固定され第１スプロケット（またはプーリ、以下記載を省略する）と同径の第２スプロケット（またはプーリ、以下記載を省略する）と、シリンダボディがアームの中間部にアームに沿って取り付けられ、シリンダボディの両端に突出するピストンロッドのうちの第１ロッド端部が第１スプロケット方向に延び、反対側の第２ロッド端部が第２スプロケット方向に延びる両ロッド型の油圧シリンダ（例えば実施形態における屈伸シリンダ６５）と、第１スプロケットと第２スプロケットとの間に掛け回されて一端が第１ロッド端部に取り付けられ他端が第２ロッド端部に取り付けられたチェーン（またはベルト）と、第２シャフトに固定されてアームに対して揺動自在なブラケットと、ブラケットに取り付けられた作業台とから高所作業装置のブーム構造を構成する。
【００１１】
上記ブーム構造は、ブーム先端部に取り付けられた第１スプロケットと、アーム先端部に回転自在に枢結された第１スプロケットと同径の第２スプロケットと、これ等の間に掛け回されたチェーンと、チェーンを駆動する油圧シリンダと、第２スプロケットに固定されたブラケットを介して取り付けられた作業台とを有して構成されており、油圧シリンダを作動させてチェーンを駆動し第１スプロケットを中心としてアーム(屈伸アーム)を揺動させる点、及びチェーンを介して作業台の平衡取りを行う点で前述した閉塞チェーンループ式の平衡取り機構と類似する。
【００１２】
しかし、本発明のブーム構造は、チェーンを駆動する油圧シリンダに両ロッド型の油圧シリンダを用い、シリンダボディから突出する両方のロッド端部にチェーンの両端を接続してブーム構造を構成する。すなわち、油圧シリンダのピストンロッド自身がループの構成要素となり、インラインでチェーンループを直接駆動する点で、油圧シリンダとチェーンループとが別個独立して配設されループ外から駆動される従来の平衡取り機構と大きくその構成を異にする。その結果、極めてシンプルな構成で機械的なロスが少なく、また、アームの屈伸作動機構及び平衡取り機構を油圧シリンダ１本分の幅内に納めてコンパクトに構成することができる。このため広い角度範囲で屈伸作動を行うことができ、かつ小型軽量でローコストなブーム構造を提供することができる。なお、第１及び第２スプロケットとチェーンとで構成する巻き掛け伝動機構は、スプロケットに替えて第１及び第２プーリを用いチェーンに替えてベルトを用いることにより同様に構成することができ、これによりさらに軽量なブーム構造を得ることができる。
【００１３】
なお、アームは中空部を有して形成され、少なくとも第１スプロケット、第２スプロケット、チェーン及び油圧シリンダがアームにおける中空部内に内蔵されるように高所作業装置のブーム構造を構成することが好ましい。このような構成では、屈伸アームの屈伸駆動機構及び平衡取り機構の主要部が中空アーム内に構成され、かつその幅は油圧シリンダ１本分の幅程度に納めることができる。従って簡単な構造で小型軽量なブーム構造を提供することができる。
【００１４】
また、ブームは、第１シャフトが取り付けられる先端ブームと、中空部を有し先端ブームを当該中空部内に受容して伸縮動自在に支持する少なくとも１段の基端ブームとからなり、先端ブームを基端ブーム（例えば実施形態における中間ブーム）内に格納させるときに、先端ブームとともにアームが基端ブーム内に格納されるように高所作業装置のブーム構造を構成することも好ましい。本発明のブーム構造によれば、アームを小型軽量に構成することができ、かつアームの屈伸駆動機構及び平衡取り機構をアーム内に構成することができるため、簡明な構成で先端ブームとともにアームを基端ブーム内に格納するブーム構造を構成することができる。従って、アームを含めてブーム全体を小型軽量、ローコストに構成することができる。
【００１５】
【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て説明する。本発明に係る高所作業車１を図６に示している。この高所作業車１はタイヤ車輪３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に旋回モータ５１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５２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５３により伸縮動可能に構成されている。
【００１６】
先端ブーム５ｃの先端部には、上下方向に揺動（屈伸動という）自在に中空部を有する屈伸アーム６が枢結され、このアームの先端部には屈伸アーム６の屈伸角度位置によらずブーム５と常に一定の角度関係をもってブラケット７が枢結されている（これ等の機構については後に詳述する）。ブラケット７には上下方向に揺動自在にレベリングアーム８が枢結され、このレベリングアーム８に水平旋回自在に作業台９が取り付けられている。ブラケット７とレベリングアーム８との間には上部レベリングシリンダ５５ｂが配設され、旋回台４とブーム５との間に配設された下部レベリングシリンダ５５ａと、ロッド側油室どおしチューブ側油室どおしが連通する油路で接続され、いわゆる油圧閉ループ式のレベリングシステムが構成されいる。このため、作業台９はブーム５の起伏角度の如何に拘わらず常に床面が水平に保持される。
【００１７】
作業台９にはブーム操作装置１０が設けられており、作業台９に搭乗する作業者がブーム操作装置１０を操作して、旋回台４の旋回、ブーム５の起伏並びに伸縮、屈伸アーム６の屈伸作動などの作動操作を行うことができる。車体２にはブームの作動を制御する制御装置(不図示)が設けられている。制御装置はブーム操作装置１０から操作信号を受けると操作信号に応じて旋回モータ５１による旋回台４の旋回作動、起伏シリンダ５２によるブーム５の起伏作動、伸縮シリンダ５３によるブーム５の伸縮作動、後述する屈伸シリンダ６５による屈伸アーム６の屈伸作動等を制御する。なお、具体的には、各作動は油圧シリンダ(５２，５３，６５)や油圧モータ(５１)等の油圧アクチュエータにより行われ、制御装置は電磁制御バルブの作動を制御して各油圧アクチュエータの作動を制御し、旋回台４やブーム５等の作動を制御する。
【００１８】
なお、車体２の前後左右の四カ所にアウトリガジャッキ１７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ジャッキ１７を左右に拡幅及び下方に張り出し伸長させて車体２を持ち上げ支持できるようになっている。
【００１９】
さて、屈伸アーム６を含むブーム先端部の構造は、ブーム５の起伏作動面に沿った主要断面図を図１に示し、図１中にII-II矢視で示す上部断面図を図２に示すように、先端ブーム５ｃの先端部に固定配設された第１シャフト６１、屈伸アーム６の先端部に第１シャフト６１と平行に回転自在に枢結された第２シャフト６２、第１シャフト６１に固定された第１スプロケット６３、第２シャフト６２に固定され第１スプロケットと同径（同一歯数）の第２スプロケット６４、シリンダボディ６５ａが屈伸アーム６にピン６５ｂで枢結されピストンロッドの第１ロッド端部６５ｃが第１スプロケット６３方向に、他端側の第２ロッド端部６５ｄが第２スプロケット６４方向に向けて取り付けられた中間トラニオン両ロッド型の屈伸シリンダ６５、第１スプロケット６３と第２スプロケット６４との間に掛け回されるとともに第１スプロケット側の端部が第１ロッド端部６５ｃに接続され、第２スプロケット側の端部が第２ロッド端部６５ｄに接続されたチエーン６６等からなり、屈伸シリンダ６５のピストンロッドを中間に含んだチェーンループが屈伸アーム６の中空部内（投影断面内）に構成されている。
【００２０】
前述したブラケット７は第２シャフト６２に固定されており、チェーン６６が駆動されて第２スプロケット６４が回転されたときに、屈伸アーム６に対して上下方向に揺動される。なお、チェーン６６は、本実施例では安全対策上の理由から２本並列に用いており(図２参照)、第１スプロケット６３および第２スプロケット６４はそれぞれ平行に近接配置した２枚のスプロケットで構成されている。並んで掛け回された２本のチェーンの端部は第１ロッド端部６５ｃおよび第２ロッド端部６５ｄにそれぞれ一体として接続されている。
【００２１】
このように構成されるブーム構造において、ブーム操作装置１０で屈伸操作が成されると、制御装置がその操作信号に応じた作動油を屈伸シリンダ６５に供給させる。例えば、図１に示す位置状態で屈伸アーム６の起仰操作が成されると、制御装置は操作信号に応じた流量の作動油を第１ロッド端部６５ｃ側の油室（図における上側の油室）に供給させる。すると、ピストンロッドは第１ロッド端部６５ｃ側がシリンダボディ６５ａに引き込まれる方向に移動しようとし第２ロッド端部６５ｄ側は反対に突出する方向に移動しようとする。
【００２２】
ここで、第１スプロケット６３が取り付けられた第１シャフト６７は、先端ブーム５ｃに固定されているため自由に回転することができず、屈伸アーム先端部の第２スプロケット６４は屈伸アーム６に対して回転自在である。このため、屈伸アーム６は第１スプロケット６３の半径とピストンロッドの引き込み力との積に応じたモーメント(反力)を受け、第１シャフト６１を回転中心として図１における反時計回り、すなわち作業台９が起仰する方向に揺動(屈伸動)される。
【００２３】
このとき、第１シャフト６１と第２シャフト６２とはチェーン６６を介して同径のスプロケット６３，６４で連結されているため、屈伸アーム６が屈伸動されるとその屈伸角度と同一の回転角度でブラケット７が反対方向に回転される。このため、ブラケット７は屈伸アーム６の屈伸角度に拘わらず常にブーム５の延びる方向と一定の角度関係を維持して起仰される(図６参照)。このため、作業台９は屈伸アーム６の屈伸角度に拘わらず常時一定の角度姿勢(水平状態)で維持される。
【００２４】
なお、ブーム５の起伏作動が行われたときには、屈伸シリンダ６５の両油室内の作動油が一定すなわちピストンロッドが油圧ロックされているため、ブーム５と屈伸アーム６とが成す屈伸角度一定のままブーム５の対地角度が変化する。このとき、前述した油圧閉ループ式のレベリングシステムにより、ブーム５の起伏角度変化に応じて上部レベリングシリンダ５５ｂが伸縮作動され、屈伸アーム６とともに起伏作動するブラケット７に対してレベリングアーム８を上下方向に揺動させ、作業台の水平姿勢を維持する。
【００２５】
例えば、図１に示すブーム及び作業台姿勢においてブーム５が起仰作動されると、屈伸アーム６はブーム５との相対関係が同一のままブーム５とともに起仰作動される。すなわち、このときのブーム５と屈伸アーム６との関係は、図１において第１シャフト６１を回転中心としてあたかも図面全体を反時計回りに回転させたような状態になる。一方、ブーム５の起仰作動により下部レベリングシリンダ５５ａが伸長作動されるため(図６参照)、これに伴って上部レベリングシリンダ５５ｂが縮長作動され、レベリングアーム８は起伏作動角と同一角度分だけ倒伏方向に揺動される。従って、作業台９は屈伸アーム６の起仰角度と同一角度反対方向に倒伏作動されて床面の水平状態が維持される。
【００２６】
このため、作業台９はブーム５の起伏角度に拘わらず常時水平が維持されるとともに、屈伸アーム６を屈伸作動させたときにもその屈伸角度に拘わらず常時水平状態が維持される。従って、作業台９に搭乗する作業者はブーム操作装置１０を操作して旋回台４を旋回作動させ、ブーム５を起伏作動・伸縮作動させ、さらに屈伸アーム６を屈伸作動させる等して作業台９を任意の高所に移動させ、所望の高所作業を行うことができる。特に本実施例のように屈伸アーム６を有する高所作業車１では、直進ブームのみでは到達できない塀の裏側の作業や、架空電線をくぐった向こう側の配電作業等、障害物を越えての作業を容易に行うことができる。
【００２７】
さて、このように、本発明のブーム構造では、屈伸アーム６の屈伸駆動機構と作業台の平衡取り機構とを、少ない部品点数で極めてシンプルに構成している。このため、屈伸アーム６は、図２に示すように屈伸シリンダ６５を支持する幅程度の小型のアームとすることができ、これに応じてブーム５も小型軽量に構成することができる。さらに、ブームの先端部に屈伸アームを屈伸作動させるためのアクチュエータ等が存在しないため、屈伸アーム６をブーム５内に引き込むことで屈伸アーム６をブーム内に容易に格納させることができる。
【００２８】
図３は、屈伸アーム６を中間ブーム５ｂ内に格納した状態における屈伸アームの構成要素の格納状態を示したものである。図示するように、屈伸アーム６は、アームの屈伸角度をブーム５の延びる方向と一致させた状態で先端ブーム５ｃを縮長作動させることにより、先端ブーム５ｃとともに中間ブーム内５ｂに格納させることができる。このような格納状態においてもブラケット７はチェーンループの作用によりブーム５と一定の角度関係を維持して格納され、また、レベリング機構は屈伸アーム６が格納状態にあるか非格納状態にあるかに拘わらず作業台９の水平を維持する。
【００２９】
このようにして、極めて簡明な構成でありながら、広い角度範囲で作業台を屈伸作動させることができ、さらに屈伸アームを基端ブーム内に格納するブーム構造を小型軽量、ローコストに提供することができる。
【００３０】
次に、本発明のブーム構造の第２の好ましい実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４はブーム５及び屈伸アーム６のブーム起伏作動面に沿った主要断面図（図５中にIV-IV矢視で示す断面図）を、図５は図４中にV-V矢視で示す上部断面図を示している。
【００３１】
このブーム構造は、先端ブーム５ｃの先端部に回転可能に取り付けられた第１シャフト６７、屈伸アーム６０の先端部に第１シャフト６７と平行に回転自在に枢結された第２シャフト６２、第１シャフト６７に固定された第１スプロケット６３、第２シャフト６２に固定され第１スプロケットと同径（同一歯数）の第２スプロケット６４、シリンダボディ６５ａが屈伸アーム６０にピン６５ｂで枢結されピストンロッドの第１ロッド端部６５ｃが第１スプロケット６３方向に、他端側の第２ロッド端部６５ｄが第２スプロケット６４方向に向けて取り付けられた中間トラニオン両ロッド型の屈伸シリンダ６５、第１スプロケット６３と第２スプロケット６４との間に掛け回されるとともに第１スプロケット側の端部が第１ロッド端部６５ｃに接続され、第２スプロケット側の端部が第２ロッド端部６５ｄに接続されたチエーン６６等からなり、ブーム５と屈伸アーム６０とがオフセットして配設されるとともに、屈伸シリンダ６５のピストンロッドを中間に含むチェーンループが屈伸アーム６０内に構成されている。
【００３２】
作業台９を水平旋回自在に支持するブラケット７０は、第２シャフト６２に固定されており、チェーン６６が駆動されてスプロケット６４が回転されたときに、屈伸アーム６０に対して上下方向に揺動される。また、本実施例における上部レベリングシリンダ５５ｂは、第１シャフト６７に固定されたリンクアーム６８と先端ブーム５ｃとの間に設けられて先端ブーム５ｃ内に配設されており、ブーム５の起伏角度に応じて第１シャフト６７を回転駆動する。チェーン６６は前示実施例と同様に安全管理上の理由から２本並列に用いられ、第１スプロケット６７および第２スプロケット６４はそれぞれ平行に近接配置した２枚のスプロケットで構成されている。並んで掛け回された２本のチェーンの端部は第１ロッド端部６５ｃおよび第２ロッド端部６５ｄにそれぞれ一体として接続されている。
【００３３】
このように構成されるブーム構造において、ブーム操作装置１０で屈伸操作が成されると、制御装置がその操作信号に応じた作動油を屈伸シリンダ６５に供給する。例えば、図４に示す位置状態で屈伸アーム６０の起仰操作が成されたときには、制御装置が操作信号に応じた流量の作動油を第１ロッド端部６５ｃ側の油室（図における上側の油室）に供給させ、第１ロッド端部６５ｃをシリンダボディ６５ａ側に引き込ませ、第２ロッド端部６５ｄをシリンダボディから突出させる方向に移動させる。
【００３４】
ここで、第１スプロケット６３が取り付けられている第１シャフト６７は、先端ブーム側のリンクアーム６８でレベリングシリンダ５５ｂにより回転が拘束されているため自由に回転することができず、屈伸アーム先端部の第２スプロケット６４は屈伸アーム６０に対して回転自在である。このため、屈伸アーム６０は第１スプロケット６３の半径とピストンロッドの引き込み力との積に応じたモーメント(反力)を受けて、第１シャフト６７を回転中心として作業台９が起仰する方向に揺動(屈伸動)される。
【００３５】
第１シャフト６７と第２シャフト６２とはチェーン６６を介して同径のスプロケット６３，６４で連結されているため、屈伸アーム６０が屈伸動されたときにその屈伸角度と同一の回転角度でブラケット７０が反対方向に回転される。このため、ブラケット７０は屈伸アーム６０の屈伸角度に拘わらず常にブーム５の延びる方向と一定の角度関係を維持して起仰される。このため、作業台９は屈伸アーム６０の屈伸角度に拘わらず常時一定の角度姿勢(水平状態)で維持される。
【００３６】
ブーム５が起伏作動されたときには、ブームの起伏角度に応じて上部レベリングシリンダ５５ｂが伸縮作動され、リンクアーム６８を介して第１シャフト６７がブーム５の起伏方向と反対方向に同じ大きさの回転角度で回転される。例えば、図４に示すブーム及び作業台姿勢においてブーム５が起仰作動されると、下部レベリングシリンダ５５ａが伸長作動され(図６参照)、これに伴って上部レベリングシリンダ５５ｂが縮長作動されて、第１シャフト６７を図４における時計回りに起伏作動角と同一角度分だけ回転させる。
【００３７】
このとき屈伸シリンダ６５はロック状態にあり第１スプロケット６３とチェーン６６との間で相対的な移動関係がないため、屈伸アーム６０は第１シャフト６７の回転角度分、すなわちブームの起仰方向と反対の倒伏方向(図４における時計回り)に起仰角度と同一の角度で揺動される。すなわち、このときのブーム先端部の関係は、図４において第１シャフト６７を回転中心としてあたかもブーム５のみを反時計回りに回転させたような状態になる。従って、本実施形態のブーム構造においてブーム５を起伏作動させたときには、ブーム５と屈伸アーム６０とのなす屈伸角度がブームの起伏角度に応じて変化し、屈伸アームから先の構造全体がレベリング制御されて作業台９の水平が保持される。
【００３８】
このため、作業台９はブーム５の起伏角度に拘わらず常時水平が維持されるとともに、屈伸アーム６０を屈伸作動させたときにも屈伸角度に拘わらず常時水平状態が維持される。従って、作業台９に搭乗する作業者は、ブーム操作装置１０を操作して旋回台４を旋回作動させ、ブーム５を起伏作動・伸縮作動させ、さらに屈伸アーム６０を屈伸作動させる等して作業台９を任意の高所に移動させ、所望の高所作業を行うことができる。また直進ブーム５の先端部に屈伸アーム６０を有しているため、直進ブームのみでは到達できない塀の裏側の作業や、架空電線をくぐった向こう側の配電作業等、障害物を超えての作業を容易に行うことができる。
【００３９】
そして、このようなブーム構造によれば、極めて簡明な構成でありながら、広い角度範囲で作業台を屈伸作動させることができるとともに、屈伸アーム先端部のブーム構造をコンパクトに構成することができ、小型軽量、ローコストなブーム構造を提供することができる。
【００４０】
なお、以上では第１シャフト６１と第２シャフト６２との間で動力を伝動する手段として第１及び第２スプロケット６３，６４とチェーン６６を用いた例を開示したが、巻き掛け伝動手段は滑りなく動力を伝動可能な手段であれば良く、例えば歯付ベルトとプーリとを用いて構成することも可能である。このような構成によれば、開示した実施例と同様の効果が得られる他、屈伸アームをより軽量に構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では起伏動自在なブームの先端部に配設された第１シャフトに揺動自在にアームを枢結し、第１シャフトに固定した第１スプロケットと、アーム先端部に第１シャフトと平行に回転自在に設けた第２シャフト上の同径の第２スプロケットとの間にチェーンを掛け回すとともに、このチェーンの端部をアームに取り付けた両ロッド型の油圧シリンダのピストンロッドのそれぞれのロッド端部に接続してピストンロッドを構成要素としたチェーンループを構成し、第２シャフトに固定したブラケットを介して作業台を取り付けてブーム構造を構成する。
【００４２】
このため、アームの屈伸作動機構と作業台の平衡取り機構とを一体化して極めてシンプルに構成することができ、しかもその機構を油圧シリンダの幅程度に抑えてコンパクトにブームを構成することができる。従って、幅広い屈伸作動角を確保しつつ小型軽量でローコストなブーム構造を提供することができ、さらに、このような構成によりアームをブーム内に容易に格納することができるブーム構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブーム構造の第１の好ましい実施形態を示し、ブーム先端部のブーム起伏作動面に沿った主要断面図である。
【図２】図１中にII-II矢視で示すブーム先端部の上部断面図である。
【図３】上記本発明のブーム構造において屈伸アームを中間ブーム内に格納した状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るブーム構造の第２の好ましい実施形態を示し、ブーム先端部のブーム起伏作動面に沿った主要断面図である。
【図５】図４中にV-V矢視で示すブーム先端部の上部断面図である。
【図６】本発明に係る第１の実施形態のブーム構造を備える高所作業車の構成図である。
【符号の説明】
１高所作業車（高所作業装置）
４旋回台（基台）
５ブーム（５ａ基端ブーム、５ｂ中間ブーム、５ｃ先端ブーム）
６屈伸アーム（アーム）
７ブラケット
９作業台
６０屈伸アーム（アーム）
６１第１シャフト
６２第２シャフト
６３第１スプロケット
６４第２スプロケット
６５屈伸シリンダ（両ロッド型の油圧シリンダ）
６５ａシリンダボディ
６５ｃ第１ロッド端部
６５ｄ第２ロッド端部
６６チェーン
６７第１シャフト
７０ブラケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a boom structure for an aerial work device in which a work table is attached to a tip end portion of a boom attached to a base so as to be movable up and down via an arm swingable in a vertical plane with respect to the boom.
[0002]
[Prior art]
As an example of an aerial work apparatus having a boom structure as described above, there is a so-called straight-bend-extension boom type aerial work vehicle. This aerial work vehicle has a boom that can freely swivel, undulate, telescopically, etc. on a movable vehicle body, and a bending arm that can swing up and down (called bending and stretching) at the tip of the boom. And a work table is attached to the work table. The work bench is equipped with a boom operation device that controls the operation of the boom, bending and extending arms, etc., and an operator on the work table can manually operate to move the work table to a desired height and perform work at a high place. Can be done. Such a straight-bend-extension boom type aerial work vehicle is widely used for aerial work over obstacles such as roofs and walls.
[0003]
Here, in the boom structure having the bending / extending arm as described above, the angle formed by the boom and the bending / extending arm (referred to as the bending / extending angle) is set so that the work table does not tilt when the bending / extending arm is bent up and down. It is necessary to provide a balancing mechanism that changes the angle formed between the bending / extending arm and the workbench in accordance with the change and keeps the workbench in a constant posture. There are various forms of such balancing mechanisms.
[0004]
For example, a bending / extension arm pivoted to the tip of the boom is pushed up by a hydraulic cylinder to bend / extend, and hydraulic oil is supplied to the balancing cylinder arranged between the bending / extension arm and the workbench according to the bending / extension angle. The work platform is attached via a bending arm that consists of a parallel link mechanism that is parallel to the top and bottom of the hydraulic balancing mechanism that swings the work platform and balances it. There is a parallel link type balancing mechanism that changes the bending and stretching angle and mechanically balances the work table regardless of the change of the bending and stretching angle by the action of the parallel link mechanism.
[0005]
In addition, a closed chain loop is formed by hanging a chain between a fixed sprocket provided at the end of the boom and a rotary sprocket of the same diameter that is rotatably provided at the end of the extension / retraction arm, and a part of this loop is attached to the extension / retraction arm. By pushing and pulling in the loop direction with the attached hydraulic cylinder, the bending / extension angle is changed by swinging the bending / extending arm around the fixed sprocket, and a work table is attached to the rotating shaft of the rotating sprocket. A closed chain loop type balancing mechanism has been devised that mechanically balances the work table regardless of the bending and stretching angle by the action of the chain loop.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above hydraulic balancing mechanism, for example, it is necessary to dispose a hydraulic cylinder that bends and extends the bending arm with respect to the boom outside the pivot shaft that pivots the boom and the bending arm. In addition, the boom tip becomes thick, and it is difficult to take a large bending / extending angle above the boom, and it is difficult to store the bending / extending arm inside the boom. Moreover, in the parallel link type balancing mechanism, the bending / extending mechanism of the bending / extending arm can be provided in the parallel link. Therefore, it is possible to adopt a mechanism for storing the bending / extending arm inside the boom, but the mechanism of the mechanism of the parallel link Due to the above constraints, there is a problem that it is difficult to secure a bending angle in a wide angle range.
[0007]
Moreover, in the closed chain loop type balancing mechanism, the hydraulic cylinder needs to push and pull part of the chain loop in the loop direction. However, since the chain loop is closed, at least according to the thickness of the hydraulic cylinder. There is a problem that the hydraulic cylinder has to be disposed offset in the loop orthogonal direction (or in-loop direction) by a fixed amount. When the hydraulic cylinder is offset, it is necessary to configure the hydraulic cylinder so that an unbalanced moment does not act on the hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder is damaged, or the chain does not bend and escape from the sprocket.
[0008]
For this reason, conventionally, two chain loops are stretched in parallel and connected by orthogonal coupling members, and a hydraulic cylinder is provided in parallel with the loops between the two loops to push and pull the coupling members. In other words, a method has been devised in which hydraulic cylinders are arranged on both sides of one chain loop and the two loops are driven simultaneously to push and pull the chain loop. For this reason, in the closed chain loop type balancing mechanism, the bending / extension angle range can be widened from the mechanism, and the bending / extension arm can be stored in the boom. ) Becomes larger, and the entire boom including the bending and extending arms becomes larger and costs increase.
[0009]
The present invention has been made in view of the problems and problems as described above, and is capable of bending and extending freely in a wide angle range, and can store the bending and extending arms in the tip boom as required, and An object of the present invention is to provide a boom structure for an aerial work device that can be configured to be small, light and low cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a boom that is attached to a base so as to be movable up and down at least, and a first shaft that is attached to the tip of the boom so as to extend in a direction perpendicular to the hoisting operation surface of the boom, An arm (for example, the bending arms 6 and 60 in the embodiment) whose base end is pivotably coupled to the first shaft, and a first pivot that is pivotally coupled to the distal end of the arm and extends in parallel with the first shaft. Two shafts, a first sprocket (or pulley) fixed to the first shaft, and a second sprocket (or pulley) fixed to the second shaft and having the same diameter as the first sprocket (or pulley, the following description is omitted) And the first rod of the piston rods that are attached to the middle part of the arm along the arm and project at both ends of the cylinder body. A double rod type hydraulic cylinder (for example, a bending cylinder 65 in the embodiment), a portion extending in the first sprocket direction and an opposite second rod end extending in the second sprocket direction, and a first sprocket and a second sprocket. A chain (or belt) that is wound around and attached at one end to the first rod end and the other end to the second rod end, and fixed to the second shaft and swingable with respect to the arm A boom structure of an aerial work device is configured from the bracket and a work table attached to the bracket.
[0011]
The boom structure includes a first sprocket attached to the tip of the boom, a second sprocket having the same diameter as the first sprocket pivotally connected to the tip of the arm, and a chain hung between them. And a hydraulic cylinder that drives the chain, and a work table that is attached via a bracket that is fixed to the second sprocket. The hydraulic cylinder is actuated to drive the chain and move the first sprocket. It is similar to the closed chain loop type balancing mechanism described above in that the arm (bending and stretching arm) is swung as a center and the worktable is balanced through the chain.
[0012]
However, in the boom structure of the present invention, a double rod type hydraulic cylinder is used as a hydraulic cylinder for driving the chain, and both ends of the chain are connected to both rod ends protruding from the cylinder body to constitute the boom structure. In other words, the piston rod itself of the hydraulic cylinder itself becomes a component of the loop, and the chain cylinder is directly driven in-line, so that the hydraulic cylinder and the chain loop are separately provided independently and driven from outside the loop. The structure is greatly different from the mechanism. As a result, the mechanical loss is extremely small with a very simple configuration, and the arm bending / extension operation mechanism and the balancing mechanism can be accommodated within the width of one hydraulic cylinder to achieve a compact configuration. For this reason, a bending operation can be performed in a wide angle range, and a small, lightweight and low-cost boom structure can be provided. The winding transmission mechanism composed of the first and second sprockets and the chain can be similarly configured by using the first and second pulleys instead of the sprockets and using the belt instead of the chain. Thus, a lighter boom structure can be obtained.
[0013]
The arm is preferably formed with a hollow portion, and the boom structure of the aerial work device is preferably configured such that at least the first sprocket, the second sprocket, the chain, and the hydraulic cylinder are built in the hollow portion of the arm. . In such a configuration, the main parts of the bending / extension driving mechanism and the balancing mechanism of the bending / extension arm are configured in the hollow arm, and the width thereof can be set to about the width of one hydraulic cylinder. Therefore, it is possible to provide a small and light boom structure with a simple structure.
[0014]
The boom includes a front end boom to which the first shaft is attached and at least one base end boom that has a hollow portion and receives the front end boom in the hollow portion and supports the telescopic movement. It is also preferable that the boom structure of the aerial work device is configured such that the arm is housed in the proximal boom together with the distal boom when the proximal boom is stored in the proximal boom (for example, the intermediate boom in the embodiment). According to the boom structure of the present invention, the arm can be configured to be small and light, and the arm bending and stretching drive mechanism and the balancing mechanism can be configured in the arm. A boom structure can be configured for storage in the proximal boom. Therefore, the entire boom including the arm can be configured to be small, light and low cost.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An aerial work vehicle 1 according to the present invention is shown in FIG. The aerial work vehicle 1 can travel with tire wheels 3 and is based on a truck vehicle having a driving cabin 2a at the front. A turntable 4 configured to be horizontally turnable by being driven by a turn motor 51 is disposed on the body 2 of the truck vehicle. The base 5 is pivotally connected to the swivel 4 and a boom 5 is attached. The boom 5 is moved up and down by a hoisting cylinder 52. The boom 5 is configured such that a proximal boom 5a, an intermediate boom 5b, and a distal boom 5c are combined in a nested manner, and can be expanded and contracted by a built-in telescopic cylinder 53.
[0016]
A bending / extending arm 6 having a hollow portion is pivotally connected to the distal end of the distal end boom 5c so as to freely swing (bend and extend) in the vertical direction, and the distal end of this arm is independent of the bending / extension angle position of the bending / extending arm 6. The bracket 7 is pivotally connected with the boom 5 at a constant angular relationship (these mechanisms will be described in detail later). A leveling arm 8 is pivotally connected to the bracket 7 so as to be swingable in the vertical direction, and a work table 9 is attached to the leveling arm 8 so as to be horizontally rotatable. An upper leveling cylinder 55 b is disposed between the bracket 7 and the leveling arm 8, a lower leveling cylinder 55 a disposed between the swivel base 4 and the boom 5, a rod side oil chamber, and a tube side oil. A so-called hydraulic closed loop type leveling system is configured by connecting the chambers through an oil passage communicating therewith. For this reason, the floor of the work table 9 is always held horizontally regardless of the boom 5 undulation angle.
[0017]
A boom operating device 10 is provided on the work table 9, and an operator on the work table 9 operates the boom operating device 10 to turn the swivel table 4, raise and lower the boom 5, extend and contract, and extend and retract the arm 6. Operation such as bending and stretching can be performed. The vehicle body 2 is provided with a control device (not shown) for controlling the operation of the boom. When the control device receives the operation signal from the boom operation device 10, the turning operation of the turntable 4 by the turning motor 51, the raising / lowering operation of the boom 5 by the raising / lowering cylinder 52, the expansion / contraction operation of the boom 5 by the extension / contraction cylinder 53, which will be described later. The bending and stretching operation of the bending and stretching arm 6 by the bending and stretching cylinder 65 is controlled. Specifically, each operation is performed by a hydraulic actuator such as a hydraulic cylinder (52, 53, 65) or a hydraulic motor (51), and the control device controls the operation of each electromagnetic actuator by controlling the operation of the electromagnetic control valve. To control the operation of the swivel 4, the boom 5, and the like.
[0018]
Outrigger jacks 17 are provided at four places on the front, rear, left and right of the vehicle body 2. When working at high places, the vehicle body 2 is lifted and supported by expanding the outrigger jacks 17 to the left and right and extending downward as shown in the figure. It can be done.
[0019]
As for the structure of the boom tip including the bending / extending arm 6, FIG. 1 shows a main cross-sectional view along the hoisting operation surface of the boom 5, and FIG. 2 shows an upper cross-sectional view taken along line II-II in FIG. As shown, the first shaft 61 fixedly disposed at the distal end portion of the distal end boom 5c, the second shaft 62 pivotally connected to the distal end portion of the bending / extending arm 6 in parallel with the first shaft 61, and the first shaft. A first sprocket 63 fixed to 61, a second sprocket 64 fixed to the second shaft 62 and having the same diameter (the same number of teeth) as the first sprocket, and a cylinder body 65a are pivotally connected to the bending / extension arm 6 by a pin 65b. An intermediate trunnion double rod-type bending cylinder 65 in which the first rod end 65c is attached toward the first sprocket 63 and the second rod end 65d on the other end is attached toward the second sprocket 64; The first sprocket 63 and the second sprocket 64 are wound around, the first sprocket side end is connected to the first rod end 65c, and the second sprocket side end is connected to the second rod end 65d. A chain loop including a chain 66 and the like, which includes the piston rod of the bending / stretching cylinder 65 in the middle, is formed in the hollow portion (in the projection cross section) of the bending / stretching arm 6.
[0020]
The bracket 7 described above is fixed to the second shaft 62, and is swung vertically with respect to the bending / extension arm 6 when the chain 66 is driven and the second sprocket 64 is rotated. In this embodiment, two chains 66 are used in parallel in this embodiment for safety reasons (see FIG. 2), and the first sprocket 63 and the second sprocket 64 are two sprockets arranged close to each other in parallel. It is configured. The ends of the two chains hung side by side are integrally connected to the first rod end 65c and the second rod end 65d, respectively.
[0021]
In the boom structure configured as described above, when the bending operation is performed by the boom operation device 10, the control device supplies hydraulic oil corresponding to the operation signal to the bending cylinder 65. For example, when the raising / lowering operation of the bending / extending arm 6 is performed in the position state illustrated in FIG. 1, the control device supplies hydraulic oil having a flow rate corresponding to the operation signal to the oil chamber (upper side in the drawing) on the first rod end 65 c side. Oil chamber). Then, the piston rod tends to move in the direction in which the first rod end 65c side is pulled into the cylinder body 65a, and the second rod end 65d side tends to move in the opposite projecting direction.
[0022]
Here, since the first shaft 67 to which the first sprocket 63 is attached is fixed to the tip boom 5c, the first sprocket 63 cannot be freely rotated. It is free to rotate. For this reason, the bending / extending arm 6 receives a moment (reaction force) corresponding to the product of the radius of the first sprocket 63 and the pulling force of the piston rod, and rotates counterclockwise in FIG. The base 9 is swung (bent and extended) in the direction in which it rises.
[0023]
At this time, since the first shaft 61 and the second shaft 62 are connected by sprockets 63 and 64 having the same diameter via the chain 66, when the bending / extending arm 6 is bent and extended, the rotation angle is the same as the bending / extension angle. The bracket 7 is rotated in the opposite direction. For this reason, the bracket 7 is always raised while maintaining a certain angular relationship with the direction in which the boom 5 extends regardless of the bending / extension angle of the bending / extending arm 6 (see FIG. 6). For this reason, the work table 9 is always maintained in a constant angle posture (horizontal state) regardless of the bending / extending angle of the bending / extending arm 6.
[0024]
When the boom 5 is raised and lowered, the hydraulic oil in both the oil chambers of the bending and stretching cylinder 65 is constant, that is, the piston rod is hydraulically locked, so that the bending and stretching angle formed by the boom 5 and the bending and stretching arm 6 remains constant. The ground angle of the boom 5 changes. At this time, by the hydraulic closed loop leveling system described above, the upper leveling cylinder 55b is expanded and contracted in response to the change in the angle of the boom 5, and the leveling arm 8 is moved up and down with respect to the bracket 7 that moves up and down together with the bending arm 6 Swing to maintain the horizontal position of the workbench.
[0025]
For example, when the boom 5 is lifted up in the boom and workbench posture shown in FIG. 1, the bending / extending arm 6 is lifted up together with the boom 5 while maintaining the same relative relationship with the boom 5. That is, the relationship between the boom 5 and the bending / extending arm 6 at this time is as if the entire drawing was rotated counterclockwise with the first shaft 61 as the rotation center in FIG. On the other hand, since the lower leveling cylinder 55a is extended by the lifting operation of the boom 5 (see FIG. 6), the upper leveling cylinder 55b is contracted accordingly, and the leveling arm 8 has the same angle as the hoisting operation angle. Only rocks in the direction of lying down. Therefore, the work table 9 is tilted in the same direction opposite to the elevation angle of the bending / extending arm 6, and the horizontal state of the floor surface is maintained.
[0026]
Therefore, the work table 9 is always kept horizontal regardless of the boom 5 undulation angle, and even when the bending / extension arm 6 is bent and extended, the work table 9 is always kept horizontal regardless of the bending / extension angle. Accordingly, an operator who is on the work table 9 operates the boom operating device 10 to turn the swivel table 4, turns the boom 5 up and down, and extends and retracts, and further flexes and extends the work arm 6. 9 can be moved to an arbitrary height to perform a desired height operation. In particular, in an aerial work vehicle 1 having a bending / extending arm 6 as in the present embodiment, work over the obstacles such as work on the back side of the kite that cannot be reached only by the straight boom, or power distribution work on the other side through the overhead wire, etc. Work can be done easily.
[0027]
As described above, in the boom structure of the present invention, the bending / extension driving mechanism of the bending / extension arm 6 and the balancing mechanism of the work table are configured extremely simply with a small number of parts. Therefore, the bending / extending arm 6 can be a small arm having a width that supports the bending cylinder 65 as shown in FIG. 2, and the boom 5 can also be configured to be small and light accordingly. Furthermore, since there is no actuator or the like for bending / extending the bending / extending arm at the tip of the boom, the bending / extending arm 6 can be easily stored in the boom by pulling the bending / extending arm 6 into the boom 5.
[0028]
FIG. 3 shows the retracted state of the components of the bending / extending arm when the bending / extending arm 6 is stored in the intermediate boom 5b. As shown in the drawing, the bending / extending arm 6 can be retracted together with the distal end boom 5c in the intermediate boom 5b by operating the distal end boom 5c in a state where the bending angle of the arm coincides with the direction in which the boom 5 extends. it can. Even in such a retracted state, the bracket 7 is stored while maintaining a certain angular relationship with the boom 5 by the action of the chain loop, and the leveling mechanism determines whether the extension arm 6 is in the retracted state or the non-retracted state. Regardless, the level of the work table 9 is maintained.
[0029]
In this way, it is possible to provide a compact and lightweight, low-cost boom structure in which the worktable can be bent and extended in a wide angle range while having a very simple configuration, and further, the bending arm is stored in the proximal boom. it can.
[0030]
Next, a second preferred embodiment of the boom structure of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a main cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5) along the boom hoisting operation surface of the boom 5 and the bending / extending arm 6, and FIG. 5 is a view taken along the VV arrow in FIG. FIG.
[0031]
This boom structure includes a first shaft 67 rotatably attached to the distal end portion of the distal end boom 5c, a second shaft 62 pivotally connected in parallel to the first shaft 67 to the distal end portion of the bending / extending arm 60, and a second shaft 62. A first sprocket 63 fixed to the first shaft 67, a second sprocket 64 fixed to the second shaft 62 and having the same diameter (the same number of teeth) as the first sprocket, and the cylinder body 65a are pivotally connected to the bending / extension arm 60 by a pin 65b. An intermediate trunnion double rod type bending cylinder 65 in which the first rod end 65c of the piston rod is attached toward the first sprocket 63 and the second rod end 65d at the other end is directed toward the second sprocket 64; The first sprocket 63 and the second sprocket 64 are wound around and the end on the first sprocket side is connected to the first rod end 65c. The end of the second sprocket side is composed of a chain 66 or the like connected to the second rod end 65d, the boom 5 and the bending arm 60 are arranged offset, and the piston rod of the bending cylinder 65 Is formed in the bending / extending arm 60.
[0032]
A bracket 70 that supports the work platform 9 so as to be pivotable horizontally is fixed to the second shaft 62, and swings up and down with respect to the bending arm 60 when the chain 66 is driven and the sprocket 64 is rotated. Is done. Further, the upper leveling cylinder 55b in the present embodiment is provided between the link arm 68 fixed to the first shaft 67 and the tip boom 5c and is disposed in the tip boom 5c. Accordingly, the first shaft 67 is rotationally driven. Two chains 66 are used in parallel for safety management reasons as in the previous embodiment, and the first sprocket 67 and the second sprocket 64 are each composed of two sprockets arranged close to each other in parallel. The ends of the two chains hung side by side are integrally connected to the first rod end 65c and the second rod end 65d, respectively.
[0033]
In the boom structure configured as described above, when the bending operation is performed by the boom operation device 10, the control device supplies hydraulic oil corresponding to the operation signal to the bending cylinder 65. For example, when the raising / lowering operation of the bending / extending arm 60 is performed in the position state illustrated in FIG. 4, the control device supplies the hydraulic oil having a flow rate corresponding to the operation signal to the oil chamber (upper side in the drawing). The first rod end portion 65c is pulled into the cylinder body 65a, and the second rod end portion 65d is moved in a direction to protrude from the cylinder body.
[0034]
Here, the first shaft 67 to which the first sprocket 63 is attached cannot rotate freely because the rotation is constrained by the leveling cylinder 55b by the link arm 68 on the distal end boom side, and the distal end portion of the bending arm The second sprocket 64 is rotatable with respect to the bending / extending arm 60. For this reason, the bending / extending arm 60 receives a moment (reaction force) corresponding to the product of the radius of the first sprocket 63 and the pulling force of the piston rod, and the direction in which the work table 9 rises around the first shaft 67 as the rotation center. Rocks (bends and stretches).
[0035]
Since the first shaft 67 and the second shaft 62 are connected by sprockets 63 and 64 having the same diameter via the chain 66, the bracket is rotated at the same rotation angle as the bending / extension angle when the bending / extension arm 60 is bent and extended. 70 is rotated in the opposite direction. For this reason, the bracket 70 is always raised while maintaining a certain angular relationship with the direction in which the boom 5 extends regardless of the bending / extending angle of the bending / extending arm 60. For this reason, the work table 9 is always maintained in a constant angle posture (horizontal state) regardless of the bending / extending angle of the bending / extending arm 60.
[0036]
When the boom 5 is raised and lowered, the upper leveling cylinder 55 b is expanded and contracted according to the boom raising and lowering angle, and the first shaft 67 rotates through the link arm 68 in the direction opposite to the boom 5 raising and lowering direction. Rotated by angle. For example, when the boom 5 is lifted up and down in the boom and workbench posture shown in FIG. 4, the lower leveling cylinder 55a is extended (see FIG. 6), and the upper leveling cylinder 55b is contracted accordingly. The first shaft 67 is rotated clockwise in FIG. 4 by the same angle as the undulation operating angle.
[0037]
At this time, since the bending / extending cylinder 65 is in a locked state and there is no relative movement relationship between the first sprocket 63 and the chain 66, the bending / extending arm 60 corresponds to the rotation angle of the first shaft 67, that is, the boom raising / lowering direction. It swings at the same angle as the elevation angle in the opposite lying down direction (clockwise in FIG. 4). In other words, the relationship of the boom tip at this time is as if only the boom 5 was rotated counterclockwise with the first shaft 67 as the rotation center in FIG. Therefore, when the boom 5 is raised and lowered in the boom structure of the present embodiment, the bending angle between the boom 5 and the bending / extending arm 60 changes according to the raising / lowering angle of the boom, and the entire structure beyond the bending / extending arm is leveled. Thus, the level of the work table 9 is maintained.
[0038]
For this reason, the work table 9 is always maintained horizontal regardless of the undulation angle of the boom 5, and is always maintained horizontal regardless of the bending / extension angle even when the bending / extending arm 60 is bent and extended. Accordingly, an operator who is on the work table 9 operates the boom operating device 10 to turn the swivel base 4, to operate the boom 5 in a hoisting manner and to extend and retract, and to further perform a bending and extending operation of the bending arm 60. The platform 9 can be moved to an arbitrary high place to perform a desired high place work. In addition, because it has a bending arm 60 at the tip of the straight boom 5, work beyond the obstacles, such as work on the back side of the kite that cannot be reached only with the straight boom, and power distribution work on the other side through the overhead wire Can be easily performed.
[0039]
And according to such a boom structure, while being able to bend and extend the work table in a wide angle range while being an extremely simple configuration, the boom structure at the end of the bending arm can be configured compactly, A compact, lightweight and low-cost boom structure can be provided.
[0040]
In the above description, an example in which the first and second sprockets 63 and 64 and the chain 66 are used as means for transmitting power between the first shaft 61 and the second shaft 62 has been disclosed. Any means can be used as long as it can transmit power, and for example, a toothed belt and a pulley can be used. According to such a configuration, the same effect as the disclosed embodiment can be obtained, and the bending / extending arm can be configured to be lighter.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the arm is pivotally connected to the first shaft disposed at the tip of the boom that can be raised and lowered, the first sprocket fixed to the first shaft, and the arm tip. Of a double rod type hydraulic cylinder in which a chain is looped between a second sprocket of the same diameter on a second shaft rotatably provided in parallel with the first shaft and the end of the chain is attached to an arm. A chain loop having the piston rod as a constituent element is configured by connecting to each rod end of the piston rod, and a work table is attached via a bracket fixed to the second shaft to configure a boom structure.
[0042]
For this reason, the arm bending / extension operation mechanism and the workbench balancing mechanism can be integrated into a very simple configuration, and the mechanism can be configured to be compact with the mechanism limited to the width of the hydraulic cylinder. . Accordingly, it is possible to provide a boom structure that is small, light, and low cost while ensuring a wide range of bending and extending operating angles, and further, it is possible to provide a boom structure that can easily store the arm in the boom by such a configuration. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first preferred embodiment of a boom structure according to the present invention, and is a main cross-sectional view along a boom hoisting operation surface of a boom tip portion.
FIG. 2 is an upper cross-sectional view of the boom tip portion shown by arrows II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a bending / extending arm is stored in an intermediate boom in the boom structure of the present invention.
FIG. 4 shows a second preferred embodiment of the boom structure according to the present invention, and is a main cross-sectional view along the boom hoisting operation surface of the boom tip portion.
5 is a top cross-sectional view of a boom tip portion shown by a VV arrow in FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram of an aerial work vehicle including the boom structure according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 High-altitude work vehicle (high-altitude work equipment)
4 Turntable (base)
5 Boom (5a proximal boom, 5b intermediate boom, 5c distal boom)
6 Bending and extending arm (arm)
7 Bracket
9 Working table
60 Bending and extending arm (arm)
61 1st shaft
62 Second shaft
63 1st sprocket
64 Second sprocket
65 Bending and stretching cylinder (Double rod type hydraulic cylinder)
65a cylinder body
65c first rod end
65d second rod end
66 chain
67 1st shaft
70 Bracket

Claims

A boom attached to the base so that it can move up and down at least;
A first shaft attached to the tip of the boom so as to extend in a direction perpendicular to the hoisting operation surface of the boom;
An arm having a base end pivotably coupled to the first shaft;
A second shaft that is pivotally connected to the tip of the arm and extends parallel to the first shaft;
A first sprocket or pulley fixed to the first shaft;
A second sprocket or pulley fixed to the second shaft and having the same diameter as the first sprocket or pulley;
A cylinder body is attached to the middle portion of the arm along the arm, and a first rod end portion of a piston rod protruding from both ends of the cylinder body extends in the first sprocket or pulley direction, and a second rod end portion is A double rod type hydraulic cylinder extending in the direction of the second sprocket or pulley;
A chain or belt that is looped between the first sprocket or pulley and the second sprocket or pulley and has one end attached to the first rod end and the other end attached to the second rod end;
A bracket fixed to the second shaft and swingable with respect to the arm;
A boom structure for an aerial work device, comprising: a workbench attached to the bracket.

The arm is formed with a hollow portion, and at least the first sprocket or pulley, the second sprocket or pulley, the chain or the belt, and the hydraulic cylinder are built in the hollow portion of the arm. The boom structure for an aerial work device according to claim 1.

The boom includes a tip boom to which the first shaft is attached, and at least one base end boom that has a hollow portion and receives the tip boom in the hollow portion and supports the boom in a telescopic manner.
The aerial work device according to claim 1 or 2, wherein when the distal end boom is stored in the proximal end boom, the arm is stored in the proximal end boom together with the distal end boom. Boom structure.