JP5154920B2

JP5154920B2 - 伸縮ブーム装置

Info

Publication number: JP5154920B2
Application number: JP2007339834A
Authority: JP
Inventors: 創庭田
Original assignee: 古河ユニック株式会社
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: JP2009161272A

Description

本発明は、油圧クレーン等に用いられる伸縮ブーム装置に関する。

例えば油圧クレーンには、基端側から先端側に順次摺動自在に嵌挿された複数のブームを有する伸縮ブーム装置が多く用いられている。この種の伸縮ブーム装置では、その複数のブームが多段の入れ子型をなしており、この複数のブームを伸縮させるために、複数のブーム内部に伸縮用の油圧シリンダ（以下、テレシリンダともいう）を有する第一の伸縮手段を設けるとともに、シーブおよびワイヤロープ等を組み合わせ、第一の伸縮手段のテレシリンダの伸縮作動に連動し、ワイヤロープの張力を利用して複数のブームを伸縮させる第二の伸縮手段を有するものがある（例えば特許文献１参照）。

ところで、近年、クレーンの伸縮ブーム装置は、さらに長尺化の傾向がある。例えば特許文献１では、第一の伸縮手段の一つのテレシリンダの伸縮に対して、第二の伸縮手段のシーブおよびワイヤロープを効果的に組み合わせる構成を開示している。特許文献１に記載の技術によれば、第二の伸縮手段の構成を工夫することによって、伸縮ブーム装置の長尺化を可能とし、さらに、その長尺化にともなって増大する伸縮ブーム装置の質量増大を抑制している。
特開平３−２３１９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、第一の伸縮手段の一つのテレシリンダに、第二の伸縮手段のシーブおよびワイヤロープを効果的に組み合わせることによって更なる多段化が可能ではあるものの、例えば、複数のブームの段数を七段とする場合、従来同様に、一つのテレシリンダに対して、第二の伸縮手段のシーブおよびワイヤロープの組み合わせのみによる増設となるため、段数の増設に応じてワイヤの掛け回しも一層複雑になる。また、これに伴って生じる、ワイヤの強度の問題や、レイアウトのバランス、シーブの大径化等による部品の配置スペース等の問題もある。そのため、例えば特許文献１に記載の技術のみによってさらに長尺化を行うには、現実的に増設し得る段数には自ずと限界がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、複数のブームの数を（例えば七段等）更に増設しても、ワイヤの掛け回しの複雑さを抑えつつブームを長尺にし得る伸縮ブーム装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、基端側から先端側に順次摺動自在に嵌挿された複数のブームと、それら複数のブームを伸縮する伸縮機構とを備え、該伸縮機構が、前記複数のブーム内部に配設されたテレシリンダを有する第一の伸縮手段と、その第一の伸縮手段の伸縮作動に連動してワイヤロープの張力を利用して複数のブームのうちの所定のブームを伸縮させる第二の伸縮手段とを有する伸縮ブーム装置であって、前記第一の伸縮手段は、二本のテレシリンダを有し、これら二本のテレシリンダが前記複数のブームの伸縮方向に沿って隣接して配置されており、第一のテレシリンダは、基端側の基端ブームに対して基端側から二段目のブームを伸縮し、第二のテレシリンダは、同軸に設けられた二段のロッドを有し、これら二段のロッドのうち、第一のロッドの伸縮によって基端側から三段目のブームを伸縮し、第二のロッドの伸縮によって四段目のブームを伸縮するとともに、前記第二の伸縮手段を連動させて五段目以降の他のブーム全部を同時に伸縮するようになっており、前記第二のテレシリンダは、その第二のロッド先端の上面に且つ前記第一のテレシリンダ側に、前記伸縮方向に沿って回転するローラが設けられており、前記第一のテレシリンダは、そのチューブ下面に、前記ローラに当接するスロープが設けられており、当該スロープは、前記ローラが乗り上げることによって前記隣接して配置されている二本のテレシリンダ相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっていることを特徴としている。

本発明に係る伸縮ブーム装置によれば、第一の伸縮手段が、複数のブームを伸縮するための二本のテレシリンダが伸縮する方向に沿って隣接して配置されているので、複数のブームの数を例えば七段等に増設しても、ワイヤの掛け回しの複雑さを抑えつつブームを長尺にすることができる。
さらに、本発明に係る伸縮ブーム装置によれば、第二のテレシリンダの第二のロッド先端の上面に且つ第一のテレシリンダ側に、伸縮方向に沿って回転するローラが設けられており、第一のテレシリンダのチューブ下面に、前記ローラに当接するスロープが設けられており、このスロープは、ローラが乗り上げることによって、隣接して配置されている二本のテレシリンダ相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっているので、二本のテレシリンダ相互の伸縮作動時の干渉を防止する上で好適である。また、二本のテレシリンダのロッド伸長させたときに、付設したローラを支持脚とすれば、二本のテレシリンダの伸縮動作を円滑にする上で一層好適である。

上述のように、本発明に係る伸縮ブーム装置によれば、複数のブームの数を、例えば七段等に増設する場合でも、ワイヤの掛け回しの複雑さを抑えつつブームを長尺にすることができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る伸縮ブーム装置の一実施形態を説明する図である。なお、この伸縮ブーム装置は、油圧クレーンに用いられる例であり、同図は伸縮ブーム装置を全伸長した状態での側面図であり、複数のブームについては縦断面を図示している。
同図に示すように、この伸縮ブーム装置１は、複数のブーム１０〜１６と、それら複数のブームを伸縮する伸縮機構とを備えて構成されている。ここで、本実施形態は、七段の入れ子型をなす例であって、基端側（同図左側）の大きなブームから順に、基端ブーム１０、第一中間ブーム１１、第二中間ブーム１２、第三中間ブーム１３、第四中間ブーム１４、第五中間ブーム１５および先端ブーム１６が、順次摺動自在に嵌挿されている。そして、これら複数のブーム１０〜１６が、第一および第二の伸縮手段を有する伸縮機構の作動に応じて伸縮されるようになっている。

以下、その伸縮機構について説明する。
伸縮機構の第一の伸縮手段は、図１に示すように、複数のブーム内部に配設された二つのテレシリンダ２１、２４を有している。
これら二本のテレシリンダ２１、２４は、複数のブーム１０〜１６の伸縮方向に沿って隣接して配置されている。そして、二本のテレシリンダ２１、２４のうち、第一のテレシリンダ２１は、通常の油圧シリンダ同様に、一段のロッド２３を有している。一方、第二のテレシリンダ２４は、同軸に設けられた二段のロッドを有する多段シリンダになっている。なお、第一のテレシリンダ２１のロッド２３の先端部には、二本のテレシリンダ２１、２４に連通する圧油給排管路２９が付設されており、この圧油給排管路２９によって、二本のテレシリンダ２１、２４の各ロッドの伸縮に必要な圧油が給排されるようになっている。

より詳しくは、第一のテレシリンダ２１は、そのロッド２３の先端が、基端ブーム１０に第一連結ピン５１によって枢支され、また、そのチューブ２２の先端が、第二のテレシリンダ２４のロッド先端側となる第一ロッド２６の先端とともに、第一中間ブーム１１に第二連結ピン５２によって枢支されている。これにより、この第一のテレシリンダ２１は、そのロッド２３の伸縮に応じて、基端ブーム１０に対して基端側から二段目の第一中間ブーム１１を伸縮可能になっている。なお、この第一テレシリンダ２１は、伸縮ブーム装置１が吊り荷の荷重によって「しなる」場合にも、第一連結ピン５１を軸にして、第一テレシリンダ２１が回動可能になっている。そのため、複数のブーム１０〜１６のしなり力を第一テレシリンダ２１が受けることが防止されている。

一方、第二のテレシリンダ２４は、同軸に設けられた二段のロッドを有する複動形テレスコピックシリンダであって、その構造はロッド内が二重構造をなしており、二段のロッド２６、２７を個々に伸縮可能に構成されている。そして、これら二段のロッドのうち、チューブ側の第二ロッド２７は、第二中間ブーム１２に、第三連結ピン５３によって枢支されている。これにより、第一ロッド２６を伸縮することによって、基端側から三段目の第二中間ブーム１２が伸縮されるようになっている。さらに、この第二テレシリンダ２４は、そのチューブ２５先端のグランド部２８が、第四連結ピン５４によって四段目の第三中間ブーム１３にトラニオン形式に枢支されており、これにより、第二ロッド２７の伸縮によって四段目の第三中間ブーム１３を伸縮させるようになっている。

なお、この第二テレシリンダ２４には、そのチューブ２５の尾端（伸縮方向の先端側）に、二つのガイドローラ８、９が設けられている。これら二つのガイドローラ８、９は、複数のブーム１０〜１６の伸縮方向に沿って移動するときに、内径が最も狭い先端ブーム１６内において、その先端ブーム１６内を第二テレシリンダ２４が滑らかにスライド移動できるように、先端ブーム１６内部の上下を案内しつつ転動するように設けられている。
ここで、この第二のテレシリンダ２４は、その第一ロッド２６先端の上面に且つ第一のテレシリンダ２１側に、伸縮方向に沿って回転する第一ローラ２が設けられている。また、第一テレシリンダ２１の尾端には、そのチューブ２２尾端の下面に且つ第二のテレシリンダ２４側に、伸縮方向に沿って回転する第三ローラ３が設けられている。

さらに、前記第一のテレシリンダ２１は、そのチューブ２２下面に、第一ローラ２に当接する楔形のスロープ４が設けられている。このスロープ４は、第一ローラ２が当接する面が、第一ローラ２が乗り上げることによって、隣接して配置されている二本のテレシリンダ２１、２４相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっている。また、上記のように付設されている第一ローラ２は、二本のテレシリンダ２１、２４のロッド伸長させたときに、支持脚（支点）として第一テレシリンダ２１および第二のテレシリンダ２４相互を支えるようになっている。
そして、上記第二の伸縮手段は、二つのテレシリンダ２１、２４のうち、上述した第二テレシリンダ２４の伸縮作動に連動するように、複数のシーブ３１〜３６およびワイヤロープ４１〜４５を組み合わせてなる伸長用の手段、および縮小用の手段から構成されている。

詳しくは、第二の伸縮手段のうち伸長用の手段としては、第二テレシリンダ２４のチューブ２５先端の側面に第三シーブ３３が枢支されている。そして、この第三シーブ３３に、第一ワイヤ４１が掛け回されており、この第一ワイヤ４１は、その一端が第二中間ブーム１２の基端部１２ｓに止着され、他端が第四中間ブーム１４の基端部１４ｓに止着されている。これにより、チューブ２５の移動に伴う第三シーブ３３の先端方向への移動に応じて第一ワイヤ４１が牽引されると、第四中間ブーム１４が第三中間ブーム１３の伸長と同時に伸長されるようになっている。

さらに、第五中間ブーム１５には、その基端上面部１５ｓに第二ワイヤ４２の一端が止着され、他端が、第四中間ブーム１４の先端上面の第一シーブ３１を介し、第三中間ブーム１３の先端上面部１３ｋに止着されている。また、先端ブーム１６の基端上面部１６ｋには、第三ワイヤ４３の一端が止着され、他端が、第五中間ブーム１５の基端上面に連結されている第二シーブ３２を介し、第四中間ブーム１４の先端上面部１４ｋに止着されている。これにより、第三中間ブーム１３が第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７の伸長によって伸長されると、これに伴って第二ワイヤ４２が第五中間ブーム１５を牽引するとともに、第三ワイヤ４３が先端ブーム１６を牽引する。したがって、第五中間ブーム１５および先端ブーム１６が同時に伸長するようになっている。

一方、第二の伸縮手段のうち縮小用の手段としては、第五シーブ３５が、第四中間ブーム１４の側面に枢支されており、また、第四シーブ３４が、第二テレシリンダ２４のチューブ２５側面に枢支されている。そして、第四ワイヤ４４は、その一端が、第四中間ブーム１４の止着部１４ｋに止着され、その止着部１４ｋから第四シーブ３４、第五シーブ３５をＳ字状に掛け回してから、先端ブーム１６の先端下面部１６ｓに連結されている。これにより、第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７の縮小に連動して、この第四ワイヤ４４が牽引されることによって先端ブーム１６を縮小させるようになっている。また、これと同時に、第五中間ブーム１５は、先端ブーム１６の基端上面部１６ｋに止着されている第三ワイヤ４３の張力によって縮小されるようになっている。

また、第三中間ブーム１３には、その基端部に第六シーブ３６が枢支されている。そして、第五ワイヤ４５の一端が、第二中間ブーム１２の先端部１２ｋに止着され、他端が第六シーブ３６を介して、第四中間ブーム１４の基端部１４ｓに止着されている。これにより、第三中間ブーム１３の縮小に連動して、第五ワイヤ４５が牽引されることによって、第四中間ブーム１４が縮小するようになっている。
上述の構成により、この第二の伸縮手段は、第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７の伸縮作動に連動してワイヤロープ４１〜４５の張力を利用して複数のブーム１０〜１６のうち、先端側の所定のブームとして、第四中間ブーム１４、第五中間ブーム１５および先端ブーム１６全部を同時に伸縮させるようになっている。

次に、この伸縮ブーム装置１の動作、および作用・効果について図１〜図７を適宜参照しつつ説明する。
この伸縮ブーム装置１は、図３および４に示す全縮小した状態から伸長されるときは、まず、図６に示すように、第一テレシリンダ２１のロッド２３が伸長され、これにより、図５に示すように、基端ブーム１０内から第一中間ブーム１１が突出することによって、各中間ブーム１１〜１５および先端ブーム１６全体が基端ブーム１０内から張り出す。
次に、図８に示すように、第二テレシリンダ２４の第一ロッド２６が伸長され、第三ロッド２７およびチューブ２５がブーム先端側にスライド移動していく。これにより、図７に示すように、第一中間ブーム１１内から第二中間ブーム１２が突出することによって、中間ブーム１２〜１５および先端ブーム１６全体が第一中間ブーム１１内から張り出す。

ここで、第一ロッド２６が完全に伸長する前の状態において、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第二ロッド２７先端の上面に設けた第一ローラ２は、第一テレシリンダ２１のチューブ２２下面に設けたスロープ４に乗り上げるが、このスロープ４は、隣接して配置されている二本のテレシリンダ２１、２４相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっているので、第一ローラ２がスロープ４の斜面上を移動すると、徐々に第一テレシリンダ２１と第二テレシリンダ２４とは離間していく。これにより、第一ロッド２６が伸長を終えるときに、第一テレシリンダ２１尾端の第三ローラ３は、第二テレシリンダ２４のグランド部２８に当接せず、グランド部２８を避けるように第一テレシリンダ２１の尾端を持ち上げることができる。

次に、図２に示すように、第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７を伸長すると、図１に示すように、第二中間ブーム１２内から第三中間ブーム１３が突出することによって、中間ブーム１３〜１５および先端ブーム１６全体が第二中間ブーム１２内から張り出していく。さらに、第三中間ブーム１３の伸長に伴って、上述したように、第二の伸縮手段は、第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７の伸縮作動に連動して第四中間ブーム１４、第五中間ブーム１５および先端ブーム１６全部を同時に伸長させ、これにより、複数のブーム１０〜１６が全伸長する。

このとき、上記第一ローラ２は、支持脚にもなっているので、第一テレシリンダ２１は、第二テレシリンダ２４側の第一ローラ２にて持ち上げられた状態のまま支持される。そのため、第二テレシリンダ２４の第二ロッド２７の伸長開始時において、第一テレシリンダ２１が第二テレシリンダ２４に干渉することはない。また、第二ロッド２７の縮小時においても、その縮小終端で、第二ローラ３がグランド部２８に当接して乗り越えていくといったことも防止されている。

なお、図１および２に示す全伸長した状態から縮小するときは、上記伸長する手順とは逆の手順によって二本のテレシリンダ２１、２４を縮小することによって複数のブーム１０〜１６全体を縮小することができる。
ここで、この伸縮ブーム装置１によれば、第一の伸縮手段は、複数のブーム１０〜１６を伸縮するための二本のテレシリンダ２１、２４が伸縮する方向に沿って隣接して配置されているので、本実施形態のように、複数のブーム１０〜１６の段数を七段にしても、ワイヤの掛け回しの複雑さを抑えつつブームを長尺にすることが可能である。

そして、この伸縮ブーム装置１によれば、第二のテレシリンダ２４の第二ロッド２７先端の上面に且つ第一のテレシリンダ２１側に、伸縮方向に沿って回転する第一ローラ２が設けられ、また、第一のテレシリンダ２１のチューブ２２下面には、第一ローラ２に当接するスロープ４が設けられており、このスロープ４は、第一ローラ２が乗り上げることによって、隣接して配置されている二本のテレシリンダ２１、２４相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっているので、第一テレシリンダ２１のスロープ４を転動することで第一テレシリンダ２１をスロープ４に沿って僅かに持ち上げ、これにより、第二テレシリンダ２４のグランド部２８に当接しないようにすることができる。したがって、二本のテレシリンダ２１、２４相互の伸縮作動時の干渉を防止することができる。また、二本のテレシリンダ２１、２４の各ロッド伸長させたときに、付設した第一ローラ２を支持脚（支点）としているので、二本のテレシリンダ２１、２４の伸縮動作をより円滑にすることができる。
なお、本発明に係る伸縮ブーム装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明に係る伸縮ブーム装置の一実施形態を説明する図であり、同図は伸縮ブーム装置を全伸長した状態での側面図であり、複数のブームについては縦断面を図示している。図１での二本のテレシリンダを説明する図である。本発明に係る伸縮ブーム装置の一実施形態を説明する図であり、同図は伸縮ブーム装置を全縮小した状態を示している。図３での二本のテレシリンダを説明する図である。本発明に係る伸縮ブーム装置の一実施形態を説明する図であり、同図は第一テレシリンダを伸長した状態を示している。図５での二本のテレシリンダを説明する図である。本発明に係る伸縮ブーム装置の一実施形態を説明する図であり、同図は第一テレシリンダ、および第二のテレシリンダの第一ロッドを伸長した状態を示している。同図（ａ）は図７での二本のテレシリンダを説明する図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）でのＡ部詳細図である。

符号の説明

１伸縮ブーム装置
２第一ローラ
３第二ローラ
４スロープ
８、９ガイドローラ
１０基端ブーム
１１第一中間ブーム（二段目のブーム）
１２第二中間ブーム（三段目のブーム）
１３第三中間ブーム（四段目のブーム）
１４第四中間ブーム
１５第五中間ブーム
１６先端ブーム
２１第一テレシリンダ
２２チューブ
２３ロッド
２４第二テレシリンダ
２５チューブ
２６第一ロッド
２７第二ロッド
２８グランド部
２９圧油給排管路
３１第一シーブ
３２第二シーブ
３３第三シーブ
３４第四シーブ
３５第五シーブ
３６第六シーブ
４１第一ワイヤ
４２第二ワイヤ
４３第三ワイヤ
４４第四ワイヤ
４５第五ワイヤ
５１第一連結ピン
５２第二連結ピン
５３第三連結ピン
５４第四連結ピン

Claims

基端側から先端側に順次摺動自在に嵌挿された複数のブームと、それら複数のブームを伸縮する伸縮機構とを備え、該伸縮機構が、前記複数のブーム内部に配設されたテレシリンダを有する第一の伸縮手段と、その第一の伸縮手段の伸縮作動に連動してワイヤロープの張力を利用して複数のブームのうちの所定のブームを伸縮させる第二の伸縮手段とを有する伸縮ブーム装置であって、
前記第一の伸縮手段は、二本のテレシリンダを有し、これら二本のテレシリンダが前記複数のブームの伸縮方向に沿って隣接して配置されており、第一のテレシリンダは、基端側の基端ブームに対して基端側から二段目のブームを伸縮し、第二のテレシリンダは、同軸に設けられた二段のロッドを有し、これら二段のロッドのうち、第一のロッドの伸縮によって基端側から三段目のブームを伸縮し、第二のロッドの伸縮によって四段目のブームを伸縮するとともに、前記第二の伸縮手段を連動させて五段目以降の他のブーム全部を同時に伸縮するようになっており、
前記第二のテレシリンダは、その第二のロッド先端の上面に且つ前記第一のテレシリンダ側に、前記伸縮方向に沿って回転するローラが設けられており、前記第一のテレシリンダは、そのチューブ下面に、前記ローラに当接するスロープが設けられており、当該スロープは、前記ローラが乗り上げることによって前記隣接して配置されている二本のテレシリンダ相互の伸縮作動時の干渉を防止するような傾斜面になっていることを特徴とする伸縮ブーム装置。