JP4159205B2

JP4159205B2 - 多段伸縮アーム

Info

Publication number: JP4159205B2
Application number: JP29607199A
Authority: JP
Inventors: 昭稲元; 友彦星
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2019-10-19
Also published as: JP2001115482A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深掘掘削機に取付けられる多段伸縮アームに係り、より詳しくは、基端アームと先端アームとの間の１本または複数本の中間アームの一端に対をなす引上ロープ用シーブが取付けられ、各引上ロープ用シーブにそれぞれ掛け回される引上ロープの一端は、該シーブが取付けられる中間アームの外側に隣接するアームに設けるイコライザ装置にそれぞれ連絡され、該各引上ロープの他端は該中間アームの内側に隣接するアームの上部に連結される多段伸縮アームに係り、特に対をなす引上ロープの張力を均等にするイコライザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
深掘掘削機に取付けられる多段伸縮アームにおいては、引上ロープの切断による中間アーム以下のアームの落下を防止するため、中間アームの下端に２個のシーブを取付けてそれぞれのシーブに引上ロープを掛けてその両端を引上ロープに隣接する内外のアームに接続し、一方の引上ロープが切断しても他方の引上ロープで支持するように構成される。このように対をなす引上ロープを設ける場合、両引上ロープの張力を均等にすることが引上ロープの寿命を長くする上で好ましい。そのため、特開平８−３３８０４２号公報においては、図６に示すように、上下揺動可能に軸５０により取付けたイコライザバー５１の両側に引上ロープ５２を接続して左右の引上ロープ５２、５２の張力の均等化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来技術によると、一方の引上ロープ５２の伸び等によりイコライザバー５１が二点鎖線のように傾斜すると、イコライザバー５１の引上ロープ５２との接続点と軸５０との水平方向の距離が短くなるので、引上ロープ５２の張力バランス作用が低下するという問題点がある。また、イコライザバー５１が傾斜すると、引上ロープ用シーブ５３に対して引上ロープ５２が傾斜して掛かり、引上ロープ５２に無理な力がかかりやすいという問題点がある。また、イコライザとしての作用を良好に発揮するためにはバー５１が水平となるように調整する必要があり、調整作業が困難であるという問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、対をなす引上ロープの張力バランス作用を良好に発揮することができ、引上ロープとシーブとの係合関係も良好であり、調整作業も容易となるイコライザ装置を有する多段伸縮アームを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の多段伸縮アームは、深掘掘削機に取付けられ、基端アームと先端アームとの間の１本または複数本の中間アームの一端に対をなす引上ロープ用シーブが取付けられ、
各引上ロープ用シーブにそれぞれ掛け回される引上ロープの一端は、該シーブが取付けられる中間アームの外側に隣接するアームに設けるイコライザ装置にそれぞれ連絡され、該各引上ロープの他端は該中間アームの内側に隣接するアームの上部に連結される多段伸縮アームにおいて、
前記イコライザ装置は、イコライザシーブと、該イコライザシーブに掛けられ、両端がそれぞれ前記対をなす引上ロープの一端に接続されるイコライザロープと、前記イコライザロープの両端部に設けたストッパとを備え、
前記イコライザシーブを取付けるアームに、一方の引上ロープの伸びまたは切断により前記ストッパに当接させるストッパ受けを設けたことを特徴とする
【０００６】
このように、イコライザシーブを用いることにより、その軸から張力バランス作用を発揮する作用点までの距離は左右両側とも一定であり、張力バランス作用が良好に発揮される。また、引上ロープの向きは常に一定であり、引上ロープに無理が力がかかることがない。また、張力調整作業においてイコライザバーのように水平にする必要がないので調整作用が容易となる。
【０００７】
また、引上ロープの伸びまたは切断によりストッパとストッパ受けとが当接するストッパ機構を設けたので、引上ロープの切断による落下が防止される。
【０００８】
請求項２の多段伸縮アームは、請求項１において、
前記ストッパ受けが、両側部の支持点を中心に回動可能に支持されるトラニオン構造を有する
ことを特徴とする。
【０００９】
このように、トラニオン型のストッパ受けを設けることにより、製造誤差等により引上ロープとイコライザシーブ間に芯ずれが発生した場合であっても、イコライザロープと引上ロープに無理な力がかからない。
【００１０】
請求項３の多段伸縮アームは、請求項１または２において、
前記イコライザシーブを取付けるアームに、ロープの伸びまたは切断によるイコライザロープのずれを検出するセンサを設けると共に、イコライザロープ側に、該センサを作動させるストライカを設け、かつ前記センサの作動により警報を発生する警報手段を備えた
ことを特徴とする。
【００１１】
このようなセンサと警報手段を備えることにより、対をなす引上ロープの一方の引上ロープの切断あるいは伸びを知ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による多段伸縮アームを有する深掘掘削機を作業状態で示す側面図、図２はその多段伸縮アームの概略構成を示す側面図である。図１、図２において、１は深掘掘削機の自走式本体であり、走行体１ａ上に旋回装置１ｂを介して旋回体１ｃを設置し、旋回体１ｃ上に運転室１ｄを搭載している。２は旋回体１ｃにブームシリンダ１ｅにより起伏されるように取付けたブーム、３はブーム２の先端にアームシリンダ４によりピン５を中心に回動されるように取付けた多段伸縮アームである。
【００１３】
本例の多段伸縮アーム３は、３段構成のものを示しており、前記ブーム２に取付けるブラケット６ａを有する基端アーム（アウタアーム）６と、その内側に摺動自在に嵌合された中間アーム（セカンドアーム）７と、その内側に摺動自在に嵌合された先端アーム（インナアーム）８とからなる。
【００１４】
図２に示すように、多段伸縮アーム３内には、伸縮用油圧シリンダ９が、それぞれピン１０、１１により各アーム７、８にシリンダ９のロッド、チューブを連結して取付けられる。１２は多段伸縮アーム３に押込反力を持たせるための押込ロープであり、その一端を基端アーム６に接続し、中間部を中間アーム７の上端に取付けたシーブ１３に掛け、他端を先端アーム８の上部に接続している。該押込ロープ１２は左右それぞれ１本ずつ、合計２本設けられる。
【００１５】
１５は引上ロープであり、該引上ロープ１５は左右それぞれ１本ずつ設けられ、各引上ロープ１５は、その一端を、基端アーム６の背面に取付けたイコライザ装置１６を介して互いに接続し、中間部を中間アーム７の下端部に取付けたシーブ１７に掛け、他端を先端アーム８の上部に接続して取付けられる。
【００１６】
図１に示すように、先端アーム８の下端にクラムシェルバケット等の掘削バケット１９が取付けられる。該多段伸縮アーム３は、油圧シリンダ９の伸縮により、押込ロープ１２および引上ロープ１５の作用を伴って全体が伸縮する。掘削時にはブーム２を下げ、多段伸縮アーム３を伸ばして地下の掘削部２０に掘削バケット１９を降ろして掘削して掘削バケット１９内に掘削土砂を入れ、多段伸縮アーム３を縮めると共にブーム２を上げ、地上のトラックの荷台等に排土する。
【００１７】
図３は前記イコライザ装置１６を示す側面図、図４はその背面図、図５（Ａ）はその縦断面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。２２はイコライザシーブであり、該イコライザシーブ２２は、基端アーム６の背面に固定されたブラケット２３に軸２４を中心として回転自在に取付けられる。２５はイコライザシーブ２２に掛けるイコライザロープである。該イコライザロープ２５の両端は、ストッパ２６を介して引上ロープ１５に接続される。
【００１８】
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記ストッパ２６は外筒２６ａとその中に回転自在に嵌合された内筒２６ｂとからなる。そして外筒２６ａの一端にピン２７を取付け、該ピン２７にイコライザロープ２５の端部の輪２５ａを連結する。内筒２６ｂの先端にはねじ穴２９を有し、かつ内筒の先端２６ｄはナット状をなし、引上ロープ１５の先端に固定したねじロッド１５ａをねじ穴２９に螺合して結合する。３０はねじロッド１５ａに螺合した締め付けナットである。
【００１９】
前記外筒２６ａはストッパ受け３１の穴３１ａに摺動自在に嵌合する。３２は基端アーム６に固定した対をなすブラケットであり、該ブラケット３２に貫挿したピン３３を、ストッパ受け３１の両側に設けた円穴３１ｂに回転自在に嵌合することにより、図３に矢印Ｒで示すように、ストッパ受け３１は支点部であるピン３３を中心に回動自在である。外筒２６ａは鍔２６ｃを有し、該鍔２６ｃとストッパ受け３１との間に間隔Ｇ（図５（Ａ）参照）が設定されるように構成される。引上ロープ１５の一方が切断あるいは伸びると、その切断あるいは伸びた側のストッパ２６が上昇する一方、伸びあるいは切断していない側の引上ロープ１５の側のストッパ２６の鍔２６ｃがストッパ受け３１に当接して引上ロープ１５が落ちることを防止し、これにより多段伸縮アーム３の中間アーム７以下の部分の落下を防止する。
【００２０】
図４に示すように、イコライザシーブ２２を取付ける基端アーム６に、引上ロープ１５の伸びまたは切断によるイコライザロープ２２のずれを検出するためのセンサ３４を設ける。そして、イコライザロープ２２側に、該センサ３４を作動させるストライカ３５を設ける。本例においては、イコライザ２２と共に移動するストッパ２６にストライカ３５を取付けている。また、本例においては、センサ３４として近接センサを用い、ストライカとして磁性体を用いた例を示すが、センサ３４としてリミットセンサ等の他のセンサを用いてもよい。このセンサ３４は、ストライカ３５がセンサ３４に対面する位置にあれば、運転室１ｄまたは基端アーム６に備えたランプ等の警報手段３６による警報を発しないが、一方の引上ロープ１５の伸びや切断によりストッパ２６の鍔２６ｃがストッパ受け３１に当接するか、あるいはその反対側に変位した場合、センサ３４の作動により警報手段３６により警報を発することにより、引上ロープ１５の切断あるいは伸びを報知するように構成されている。
【００２１】
中間アーム７の下端には、引上ロープ１５用シーブ１７の取付け座３７を固定し、該取付け座３７に、前記シーブ１７をピン３９により取付けるブラケット４０が、ボルト４１、ナット４２により着脱自在に取付けられる。
【００２２】
上記のように、イコライザ装置１６としてイコライザシーブ２２を用いることにより、図４に示すように、その軸２４から張力バランス作用を発揮する作用点、すなわちイコライザシーブ２２の外周までの距離ｒは、引上ロープ１５の伸びの如何に係らず、左右両側とも一定であり、張力バランス作用が良好に発揮される。また、引上ロープ１５の向きは一定であり、引上ロープ１５に無理が力がかかることがない。また、引上ロープ１５の張力調整作業において、前記ストッパ２６の鍔２６ｃとストッパ受け３１との間隔Ｇが左右のストッパ２６について同じになるように調整を行うが、この場合、イコライザバーのように水平にする必要がないので調整作用が容易となる。なお、引上ロープ１５の先端アーム８との接続部にもそれぞれ長さ調整機構を有している。
【００２３】
前記ストッパ受け３１は、両側からピン３３により揺動可能に支持するトラニオン構造を有するので、製造誤差等により引上ロープ１５とイコライザシーブ２２間に芯ずれが発生した場合であっても、ストッパ受け３１がその芯ずれに応じて回動することにより、イコライザロープ２２と引上ロープ１５に無理な力がかからない。
【００２４】
また、前記引上ロープ用シーブ１７を中間アーム７に取付けるブラケット４０を、中間アーム７に着脱可能に取付けたので、ブラケット４０が何かに衝突し変形した場合に、ブラケット４０を容易に交換することが可能となる。
【００２５】
本発明は、上述のような３段伸縮式のみならず、中間アーム７が複数段となる４段以上の多段伸縮アームに適用することができる。また、多段伸縮アーム３は、油圧ショベルのブームの先端に取付けられるアームに取付けて深掘掘削機を構成することもできる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、イコライザ装置としてイコライザシーブを用いたので、イコライザシーブの軸から張力バランス作用を発揮する外周の作用点までの距離は左右両側とも一定となり、張力バランス作用が良好に発揮される。また、引上ロープの向きは一定であり、引上ロープに無理が力がかかることがない。また、張力調整作業においてイコライザバーのように水平にする必要がないので調整作用が容易となる。
【００２７】
また、引上ロープの伸びまたは切断によりストッパとストッパ受けとが当接するストッパ機構を設けたので、引上ロープの切断による落下が防止される。
【００２８】
請求項２の発明によれば、前記ストッパ受けをトラニオン構造としたので、製造誤差等により引上ロープとイコライザシーブ間に芯ずれが発生した場合であっても、イコライザロープと引上ロープに無理な力がかからず、これらのロープの寿命を伸ばすことができる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、前記引上ロープの伸びあるいは切断を検出するセンサと警報手段を備えたので、一方の引上ロープの切断あるいは伸びがオペレータに報知され、引上ロープが１本のままで作動する状態が放置されることなく、引上ロープの伸びや切断に迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多段伸縮アームを備えた深掘掘削機の一実施の形態を作業状態で示す側面図である。
【図２】図１の多段伸縮アームの概略構成図である。
【図３】本実施の形態のイコライザ装置の側面図である。
【図４】本実施の形態のイコライザ装置の背面図である。
【図５】（Ａ）は本実施の形態のイコライザ装置の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】従来のイコライザバーの問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１：本体、２：ブーム、３：多段伸縮アーム、４：アームシリンダ、６：基端アーム、７：中間アーム、８：先端アーム、１２：押込ロープ、１３：シーブ、１５：引上ロープ、１５ａ：ねじロッド、１６：イコライザ装置、１７：シーブ、１９：掘削バケット、２２：イコライザシーブ、２３：ブラケット、２４：軸、２５：イコライザロープ、２６：ストッパ、２６ａ：外筒、２６ｂ：内筒、２６ｃ：鍔、２９：ねじ穴、３０：ナット、３１：ストッパ受け、３１ｂ：円穴、３２：ブラケット、３３：ピン、３４：センサ、３５：ストライカ、３６：警報手段、３７：取付け座、４０：ブラケット

Claims

深掘掘削機に取付けられ、基端アームと先端アームとの間の１本または複数本の中間アームの一端に対をなす引上ロープ用シーブが取付けられ、
各引上ロープ用シーブにそれぞれ掛け回される引上ロープの一端は、該シーブが取付けられる中間アームの外側に隣接するアームに設けるイコライザ装置にそれぞれ連絡され、該各引上ロープの他端は該中間アームの内側に隣接するアームの上部に連結される多段伸縮アームにおいて、
前記イコライザ装置は、イコライザシーブと、該イコライザシーブに掛けられ、両端がそれぞれ前記対をなす引上ロープの一端に接続されるイコライザロープと、前記イコライザロープの両端部に設けたストッパとを備え、
前記イコライザシーブを取付けるアームに、一方の引上ロープの伸びまたは切断により前記ストッパに当接させるストッパ受けを設けたことを特徴とする多段伸縮アーム。
請求項１に記載の多段伸縮アームにおいて、
前記ストッパ受けが、両側部の支持点を中心に回動可能に支持されるトラニオン構造を有する
ことを特徴とする多段伸縮アーム。
請求項１または２に記載の多段伸縮アームにおいて、
前記イコライザシーブを取付けるアームに、ロープの伸びまたは切断によるイコライザロープのずれを検出するセンサを設けると共に、イコライザロープ側に、該センサを作動させるストライカを設け、かつ前記センサの作動により警報を発生する警報手段を備えた
ことを特徴とする多段伸縮アーム。