JP4492077B2

JP4492077B2 - 作業機械のブーム及びその組立・分解方法

Info

Publication number: JP4492077B2
Application number: JP2003335926A
Authority: JP
Inventors: 隆典山崎
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005105520A

Description

本発明は解体機等の作業機械に作業アタッチメントとして装備されるブーム及びその組立・分解方法に関するものである。

高層建造物の解体に使用される超ロングアタッチメント付きの解体機を例にとって説明する。

この解体機は、図８に示すようにクローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に垂直軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２とから成るベースマシンＡの前部に、長尺のブーム３を備えた作業アタッチメントＢが装着されて構成される。

この作業アタッチメントＢのブーム３は、単位ブームとして下から順に第１段、第２段、第３段、第４段の各ブーム４，５，６，７が、隣り合うもの同士、水平軸まわりに相対回動可能に連結されて構成され、第１段ブーム４の下端部がベースマシンＡの上部旋回体２に取付けられる。

この上部旋回体２と第１段ブーム４との間に第１段ブーム４(ブーム全体)を起伏作動させる第１ブームシリンダ８、第１段ブーム４の先端部と第２段ブーム５との間に第２段ブーム５を起伏させる第２ブームシリンダ９、第２段ブーム５と第３段ブーム６との間に第３段ブーム６を起伏作動させる第３ブームシリンダ１０、第３段ブーム６と第４段ブーム７との間に第４段ブーム７を起伏作動させる第４ブームシリンダ１１がそれぞれ設けられている。

各ブームシリンダ８〜１１はブーム下面側に設けられ、この各ブームシリンダ８〜１１によってブーム３全体が起伏し、かつ、図８中に鎖線または破線で示すように各段ブームの連結部分を関節として屈伸動作を行う。

そして、このブーム３の先端(第４段ブーム７の先端)に開閉式の圧砕装置１２が設けられ、この圧砕装置１２によりコンクリート塊等が圧砕されて建物の解体が行われる(特許
文献１参照)。図８中、１３は圧砕装置１２を水平軸まわりに上下に回動させる圧砕装置
用シリンダである。

このような長尺のブーム３においては、組立・分解のためのスペースができるだけ小さくてすむように、図９(ハ)に示すように二つ折りにして組立てられ、または分解される。

この場合、第２段ブーム５がブーム全体の中間にあって組立・分解時の折り返し点となる。このとき、折り返し状態での全高が低い方が作業能率等の点で有利なため、第２段ブーム５は他のブーム４，６，７よりも短尺とされている。

また、第２段ブーム以外の各段ブーム４，６，７はそれぞれ１ブロックとしては輸送時の長さ及び重量の制限を超えるため、複数のセクションに分解されて輸送される。
特開平７−３１０４４２号公報

ところが、このブーム３の組立・分解・輸送時に次のような問題があった。

ブーム３の組立時には、まず図９(イ)に示すように、複数のセクションから成る第１段ブーム４を組立ててベースマシンＡに取付ける。

ここで、組立・分解の手間を省くために、短尺の第２段ブーム５は第１段ブーム４の先端側セクション４ａと連結したまま分解・輸送され、同セクション４ａと一体に組立てられる。また、第２ブームシリンダ９は、分解・輸送・組立時を通じて先端側セクション４ａと第２段ブーム５との間に取付けられたままとなる。

次に、図９(ロ)に示すようにブーム全体を少し起こして第２段ブーム５を第１段ブーム４の先端から折り曲げ、(ハ)に示すようにその先端に第３段ブーム６、さらにその先端に第４段ブーム７を取付けるとともに、第２段、第３段両ブーム５，６間に第３ブームシリンダ１０、第３段、第４段両ブーム６，７間に第４ブームシリンダ１１をそれぞれ取付ける。

また、ブーム３の分解はこれと逆の手順で行われる。

この組立・分解工程のうち、組立時における図９(ロ)から(ハ)、及び分解時における(
ハ)から(ロ)への移行時、つまり第２段ブーム５に対して第３段ブーム６を連結・分離す
る際に、同時に、第３ブームシリンダ１０のロッド端を第２段ブーム５に対して着脱しなければならない。

この第２段ブーム５に対する第３ブームシリンダ１０の連結・分離作業は、同シリンダ１０の水平軸まわりの回動と伸縮という二つの自由度を抑えながら行わなければならず、しかも同シリンダ１０が重くてかつ二本あるため、作業が非常に面倒で時間を要し、これがブーム組立・分解作業の能率を悪化させる原因となっていた。

また、分解状態で第３ブームシリンダ１０のロッド端が第２段ブーム５から取外されてフリーとなるため、輸送中、その動きを抑える手段が必要となる等、輸送時の取り扱いも面倒となっていた。

なお、第２段ブーム５を、第１段ブーム４でなく第３段ブーム６の基端側セクションと一体に組立・分解することも可能であるが、こうしても第３ブームシリンダ１０の代わりに第２ブームシリンダ９について上記同様の問題が生じ、何の解決にもならない。

そこで本発明は、三段の単位ブームが隣り合うもの同士、水平軸まわりに相対回動可能に連結され、かつ、隣り合う単位ブーム間にブームシリンダが取付けられるという条件下で、組立・分解時に中間単位ブームに対してブームシリンダを着脱する必要のない作業機械のブーム及びその組立・分解方法を提供するものである。

請求項１の発明(ブーム)は、少なくとも下段、中間、上段の三段の単位ブームを有し、このうち最も短尺の上記中間単位ブームを折り返し部分とする二つ折りにして組立・分解し得るように隣り合う単位ブーム同士が水平軸まわりに相対回動可能に連結され、かつ、隣り合う単位ブーム間に架け渡された中間単位ブーム用及び上段単位ブーム用の両ブームシリンダによって屈伸動作を行うように構成された作業機械のブームにおいて、上記中間単位ブームを、上記下段単位ブームと一体輸送される下段側セクションと、この下段側セクションに分離可能に連結され分離状態で上記上段単位ブームと一体輸送される上段側セクションとに分割して構成し、上記中間単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記下段側セクションに取付けられた状態で設けるとともに、上記上段単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記上段側セクションに取付けられた状態で設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、中間単位ブームの下段側及び上段側両セクション同士を、油圧によりストローク作動する連結ピンによって着脱可能に連結したものである。

請求項３の発明(ブームの組立・分解方法)は、少なくとも下段、中間、上段の三段の単位ブームを有し、このうち最も短尺の上記中間単位ブームを折り返し部分とする二つ折りにして組立・分解し得るように隣り合う単位ブーム同士が水平軸まわりに相対回動可能に連結され、かつ、隣り合う単位ブーム間に架け渡された中間単位ブーム用及び上段単位ブーム用の両ブームシリンダによって屈伸動作を行うように構成された作業機械のブームの組立・分解方法であって、上記中間単位ブームを、上記下段単位ブームと一体輸送される下段側セクションと、この下段側セクションに分離可能に連結され分離状態で上記上段単位ブームと一体輸送される上段側セクションとに分割して構成し、上記中間単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記下段側セクションに取付けられた状態で設けるとともに、上記上段単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記上段側セクションに取付けられた状態で設け、この両ブームシリンダを取付けた状態のまま、上記中間単位ブームの両側セクションを分離してブームを分解し、連結してブームを組立てるものである。

本発明によると、最も短尺で二つ折り状態での折り返し部分となる中間単位ブームを、上段の単位ブームに連結されて同単位ブームと一体輸送される上段側セクションと、下段の単位ブームに連結されて同単位ブームと一体輸送される下段側セクションとに分割するとともに、ブームシリンダを、上段側セクションとその上段の単位ブームとの間、及び下段側セクションと下段の単位ブームとの間に、それぞれロッド端をセクションに取付けて設けるため、このブームシリンダを取付けた状態のまま、両セクションを分離・連結することによってブームを分解し、組立てることができる。

すなわち、従来のようにブームの分解・組立の都度、ブームシリンダを中間単位ブームに対して脱着する必要がなくなる。このため、組立・分解作業の能率を高めることができる。

また、ブームシリンダを両端固定状態のまま輸送できるため、片側フリーで輸送する場合と比べて、フリーのシリンダ端を別途固定する手段が不要となり、輸送時の取り扱いが容易となる。

この場合、請求項２の構成によると中間単位ブームの両側セクション同士を油圧着脱式のピンによって連結するため、この両側セクションの連結・分離作業を、太くて重いピンの手動操作なしで油圧操作のみによって簡単・迅速に行うことができる。

ところで、解体機においては、建物の高さや種類等に応じてアタッチメント構成を変えるために、中間単位ブームを境として上半部を別のメンバーと入れ替える場合がある。

この場合においても、中間単位ブームを両側セクションに分離し、上段側セクションごと上半部のメンバーを入れ替えることによってブームシリンダの脱着作業が不要となるため、アタッチメントの取り替え作業が容易となる。

本発明の実施形態を図１〜図７によって説明する。

この実施形態では、従来技術の説明の項で挙げた超ロングアタッチメントに使用される長尺ブームを適用対象として例にとっている。

なお、実施形態において、図８，９に示す従来のブーム３と同じ部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。

図１に示すように、このブーム２３の基本構成は従来と同じで、ベースマシンＡの上部旋回体２に取付けられる第１段ブーム２４と、中間単位ブームとしての第２段ブーム２５と、この第２段ブーム２５上に継ぎ足される第３段及び第４段両ブーム２６，２７、それに第１〜第４各ブームシリンダ２８，２９，３０，３１から成り、第１段ブーム２４の下端部がベースマシンＡの上部旋回体２に取付けられる。

また、第４段ブーム２７に圧砕装置３２と、これを上下回動させるシリンダ３３が取付けられ、以上のメンバーによって解体用の作業アタッチメントＣが構成される。

このブーム２３において、第２段ブーム２５は下段側セクション２５ａと上段側セクション２５ｂとに上下二分割されている。

この両側セクション２５ａ，２５ｂは、図２に示すように相対向する端部で着脱可能にピン連結され、下段側セクション２５ａが第１段ブーム２４の上端部(先端側セクション２４ａ)に、上段側セクション２５ｂが第３段ブーム２６の下端部(基端側セクション２６ａ)にそれぞれピン連結される。

両側セクション２５ａ，２５ｂには、それぞれ下面側にシリンダ取付部(ブラケット)３４，３５が設けられ、第２ブームシリンダ２９のロッド端が下段側セクション２５ａのシリンダ取付部３４に、第３ブームシリンダ３０のロッド端が上段側セクション２５ｂのシリンダ取付部３５にそれぞれ取付けられる。

この構成において、ブーム分解時には、図３に示すように第２段ブーム２５が両側セクション２５ａ，２５ｂに分離され、下段側セクション２５ａは図４に示すように第１段ブーム２４の先端側セクション２４ａと一体に、また上段側セクション２５ｂは図５に示すように第３段ブーム２６の基端側セクション２６ａと一体にトレーラ輸送される。

このとき、第２及び第３両ブームシリンダ２９，３０は、図４，５に示すように上記下段側セクション２５ａと第１段ブーム２４の先端側セクション２４ａとの間、または上段側セクション２５ｂと第３段ブーム２６の基端側セクション２６ａとの間に取付けられた状態のまま輸送される。

また、組立時には、両側セクション２５ａ，２５ｂ同士が再び図２に示すようにピン連結されて第２段ブーム２５が構成されると同時に、第１〜第３各段ブーム２４，２５，２６が連結される。

この組立手順を図６によって具体的に説明する。

図６(イ)に示すように、第１段ブーム２４を、その最も下段側をベースマシンＡに取付けた状態で上段側に向かって順次組立て、その先端に、一体輸送された先端側セクション２４ａと第２段ブーム２５の下段側セクション２５ａと第２ブームシリンダ２９の一体物を取付ける。

次いで、(ロ)に示すように、一体輸送された第２段ブーム２５の上段側セクション２５ｂと第３段ブーム２６の基端側セクション２６ａと第３ブームシリンダ３０から成る上段側一体物を取付ける。

そして、(ハ)に示すように、ここまで組立てられたブーム全体を少し起こして第２段ブーム２５を第１段ブーム２４の先端から折曲げ、その折曲端に第３段ブーム２６の残りの
セクション、さらに第４段ブーム２７を継ぎ足す。

この構成によると、ブーム分解・組立時に、第２段ブーム２５に対して第２及び第３両ブームシリンダ２９，３０を脱着する必要がなくなる。このため、面倒なシリンダ脱着作業がなくなることでブーム２３の分解・組立作業の能率が格段に向上する。

また、両ブームシリンダ２９，３０は、上記のようにブームメンバーに取付けられたまま輸送されるため、従来のようにフリーとなるロッド端を固定する必要がなくなることで輸送時の取り扱いが容易となる。

さらに、建物の高さや種類等に応じてアタッチメント構成を変えるために上半部を別のメンバーと入れ替える場合、図３に示すように第２段ブーム２５の両側セクション２５ａ，２５ｂを分離し、同図左側の上半部のみを入れ替えればよい。このとき、第２ブームシリンダ２９を脱着する必要がなくなるため、アタッチメントの取り替え作業が容易となる。

一方、この実施形態では、第２段ブーム２５の両側セクション２５ａ，２５ｂ同士の連結手段として油圧着脱式のピン連結構造がとられている。

すなわち、図７に示すように両側セクション２５ａ，２５ｂの相連結される端部に一対の油圧シリンダ３６，３６が背中合わせで設けられている。

この両油圧シリンダ３６，３６は、ロッド端が一方のセクション(たとえば上段側セクション２５ｂ)に固定されてシリンダチューブ３６ａ，３６ａが互いに反対方向にストローク作動する。

そして、両シリンダ３６，３６の伸び動作時に、連結ピンとしてのシリンダチューブ３６ａ，３６ａが、両側セクション２５ａ，２５ｂに設けられた連結ブラケット３７，３８のピン穴３７ａ，３８ａに挿入されて両側セクション２５ａ，２５ｂが連結され、縮み動作時にシリンダチューブ３６ａ，３６ｂがピン穴３７ａ，３８ａから抜け出て両セクション２５ａ，２５ｂの連結が解かれる。

この油圧着脱式のピン連結構造をとれば、両側セクション２５ａ，２５ｂ同士の連結・分離作業を、油圧シリンダの操作のみによって短時間で簡単・迅速に行うことができ、ブーム２３の分解・組立作業の能率をさらに高めることができる。

なお、この油圧着脱式ピン連結構造は、複数のセクションによって構成される他の単位ブームにおけるセクション同士の連結部分にも採用することができる。

また、上記実施形態では４段式のブームを例示したが、３段式ブームにも、また５段式もしくはそれ以上の段数を備えたブームにも上記実施形態同様に適用することができる。

この場合、最も短尺の中間単位ブームを含めて隣り合う三段の単位ブームの組み合わせが二組以上あり、そのそれぞれの中間単位ブームと両側単位ブームとの間にブームシリンダが設けられるブームについては、各組に上記構成を採用することができる。

さらに、本発明は解体機のブームに限らず、高所または低所の作業を行う他の作業機械(たとえば深掘掘削機)のブームにも上記実施形態同様に適用することができる。

本発明の実施形態にかかるブームを備えた解体機の概略側面図である。同ブームにおける第１段〜第３段各ブームの連結部分の拡大図である。同部分を二つに分離した状態の図である。分離した一方の部分の輸送状態を示す図である。分離した他方の部分の輸送状態を示す図である。 (イ)(ロ)(ハ)はブームの組立手順を示す図である。実施形態にかかるブームの第２段ブームの一部拡大断面図である。従来のブームを備えた解体機の概略側面図である。 (イ)(ロ)(ハ)は同ブームの組立手順を示す図である。

２３ブーム
２４第１段ブーム(下段単位ブーム)
２５第２段ブーム(中間単位ブーム)
２５ａ第２段ブームの下段側セクション
２５ｂ同、上段側セクション
３４，３５両側セクションのシリンダ取付部
２６第３段ブーム(上段単位ブーム)
２９，３０ブームシリンダ
３６油圧着脱式ピン連結手段を構成する油圧シリンダ
３６ａピンとしてのシリンダチューブ

Claims

少なくとも下段、中間、上段の三段の単位ブームを有し、このうち最も短尺の上記中間単位ブームを折り返し部分とする二つ折りにして組立・分解し得るように隣り合う単位ブーム同士が水平軸まわりに相対回動可能に連結され、かつ、隣り合う単位ブーム間に架け渡された中間単位ブーム用及び上段単位ブーム用の両ブームシリンダによって屈伸動作を行うように構成された作業機械のブームにおいて、上記中間単位ブームを、上記下段単位ブームと一体輸送される下段側セクションと、この下段側セクションに分離可能に連結され分離状態で上記上段単位ブームと一体輸送される上段側セクションとに分割して構成し、上記中間単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記下段側セクションに取付けられた状態で設けるとともに、上記上段単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記上段側セクションに取付けられた状態で設けたことを特徴とする作業機械のブーム。
中間単位ブームの下段側及び上段側両セクション同士を、油圧によりストローク作動する連結ピンによって着脱可能に連結したことを特徴とする請求項１記載の作業機械のブーム。
少なくとも下段、中間、上段の三段の単位ブームを有し、このうち最も短尺の上記中間単位ブームを折り返し部分とする二つ折りにして組立・分解し得るように隣り合う単位ブーム同士が水平軸まわりに相対回動可能に連結され、かつ、隣り合う単位ブーム間に架け渡された中間単位ブーム用及び上段単位ブーム用の両ブームシリンダによって屈伸動作を行うように構成された作業機械のブームの組立・分解方法であって、上記中間単位ブームを、上記下段単位ブームと一体輸送される下段側セクションと、この下段側セクションに分離可能に連結され分離状態で上記上段単位ブームと一体輸送される上段側セクションとに分割して構成し、上記中間単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記下段側セクションに取付けられた状態で設けるとともに、上記上段単位ブーム用のブームシリンダを、ロッド端が上記上段側セクションに取付けられた状態で設け、この両ブームシリンダを取付けた状態のまま、上記中間単位ブームの両側セクションを分離してブームを分解し、連結してブームを組立てることを特徴とする作業機械のブームの組立・分解方法。