JP5318224B2

JP5318224B2 - 作業車

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Inventors: 博青山; 貴彦澤田
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Description

本発明は並進伸縮機構を有する作業車に関する。

入れ子式に組み合わせた複数の長尺構造物（作業ブームやはしご部）を互いに並進させることで伸縮可能に構成した並進伸縮機構を作業装置に備える作業車には、クレーン車、高所作業車及び消防はしご車等がある。この種の作業車では、作業半径に応じて作業装置を適宜伸縮させて作業が行われるが、作業装置の伸縮動作を円滑に行うために、互いに並進伸縮する２つの長尺構造物の摺動性に配慮する必要がある。

この点に関する技術としては、互いに並進伸縮する２つのはしご部の間において、作業装置の伸縮方向に複数のローラを配置して摺動させているものがある（特開平１１−１５９２６９号公報等参照）。

特開平１１−１５９２６９号公報

上記のような並進伸縮機構を有する作業装置には、上記の摺動性に加えて、先端に重量物を吊ったり作業半径を大きくしたりしても良いような耐荷重性と、装置の軽量化が求められている。一般的に耐荷重性を保持しながら軽量化を図る場合には、強度の高い材料に代替することで部材の板厚を抑制する方法がとられることが多いが、これは、クレーン車及び高所作業車の作業ブームや、消防はしご車のはしご部の軽量化を図る場合も同様で、板厚を抑制しながら強度上問題が生じないように設計することが一般的である。ところが、上記のような摺動部を備える作業車において作業装置の軽量化を図るにあたっては次のような課題がある。

上記技術のように２つのはしご部（作業ブーム）の間に複数のローラを配置した場合において、作業装置先端に大きな荷重が作用すると、ローラを介して局所的な圧縮力が作用してはしご部に凹み変形が発生するおそれがある。このとき、局所的な圧縮力を分散させるために３つ以上のローラを介して摺動させても、作業装置が上に凸状にたわむ程の大荷重が作用する場合には、そのたわみによって最前部と最後部に位置する２つのローラが他のローラに優先してはしご部に強く接触することになるので、荷重分散の効果はあまり期待できない。そのため、ローラによる凹み変形を防止するには部材の板厚を増加せざるを得ず、結果として装置の総重量をそれ程低減できない場合が多い。

本発明の目的は、大荷重にも耐え得る軽量な並進伸縮機構を有する作業車を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、入れ子式に組み合わされた複数の長尺構造物によって構成される並進伸縮機構を有する作業車において、互いに並進伸縮する２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記２つの長尺構造物のうち一方の長尺構造物と摺動する第１摺動部材と、前記２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記第１摺動部材に所定の大きさ以上の荷重が作用したときにはじめて前記一方の長尺構造物と接触する第２摺動部材とを備え、前記第１摺動部材は、前記長尺構造物の長手方向に間隔を介して２つ設置されており、前記第２摺動部材は、前記２つの第１摺動部材の間に位置するように設置されており、前記２つの第１摺動部材の間に位置する回動軸を介して前記２つの長尺構造物のうち一方の長尺構造物に回動可能に固定され、前記２つの第１摺動部材及び前記第２摺動部材をそれぞれ回動可能に支持する支持部材をさらに備え、前記支持部材は、前記２つの第１摺動部材に作用する荷重の大きさに応じて上に凸状に弾性変形する材料で形成されているものとする。

本発明によれば、大荷重が加わる場合でも変形することのない軽量な並進伸縮機構を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るクレーン車の斜視図。図１のクレーン車における２つの作業ブームの重なり部の拡大図。本発明の第１の実施の形態に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第１の実施の形態において作業ブームの先端に固定された摺動構造体の横断面図。本発明の第１の実施の形態においてローラに所定の大きさ以上の荷重が作用したときの摺動構造体の横断面図。本発明の第２の実施の形態に係るパッドの斜視図。本発明の第２の実施の形態の変形例に係るパッドの斜視図。繊維強化複合材料と金属との摩擦係数変化を示す図。本発明の第３の実施の形態に係るパッドを備える摺動構造体の斜視図。本発明の第４の実施の形態に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第４の実施の形態の変形例に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第５の実施の形態に係る摺動構造体の横断面図。本発明の第６の実施の形態に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第６の実施の形態の変形例に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第７の実施の形態に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第７の実施の形態の変形例に係る摺動構造体の斜視図。本発明の第８の実施の形態に係る高所作業車の斜視図。本発明の第９の実施の形態に係る消防はしご車の斜視図。図１８における第１はしご部と第２はしご部の重なり部１８の斜視図。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るクレーン車の斜視図であり、図２は図１のクレーン車における２つの作業ブーム７，８の重なり部１７の拡大図である。

図１に示すクレーン車（作業車）は、複数の長尺の作業ブーム（長尺構造物）７，８で構成された作業装置４０を備えており、その作業装置４０の先端にはクレーン４１が取り付けられている。作業装置４０の先端側に位置する作業ブーム（先端側作業ブーム）７は、後端側に位置する作業ブーム（後端側作業ブーム）８の内部に収納可能なように後端側作業ブーム８より一回り小さく形成されており、後端側作業ブーム８と入れ子式に組み合わされている。すなわち、作業装置４０は、先端側作業ブーム７と後端側作業ブーム８を互いに並進させるとその長さが伸縮可能な並進伸縮機構を備えており、この機構により作業半径の調整が可能になっている。

図２に示すように、入れ子式に組み立てられた先端側作業ブーム７と後端側作業ブーム８が重なり合う部分（重なり部１７）には、それぞれの上方に位置する作業ブーム７又は作業ブーム８と摺動する摺動構造体３０（３０Ａ，３０Ｂ）が設置されている。本実施の形態では、クレーン４１に吊り下げられる荷物の荷重及び作業ブーム７，８の自重等が鉛直下方向に作用することを考慮して、先端側作業ブーム７と後端側作業ブーム８が上下方向で重なり合う部分に摺動構造体３０Ａ，３０Ｂが設置されている。具体的には、摺動構造体３０Ａは、先端側作業ブーム７の外側面における下面の下側に設置されており、その先端側作業ブーム７の外側面と摺動可能なように後端側作業ブーム８の先端に固定されている。また、摺動構造体３０Ｂは、後端側作業ブーム８の内側面における上面の下側に設置されており、その後端側作業ブーム８の内側面と摺動可能なように先端側作業ブーム７の後端に固定されている。なお、摺動時の安定性及び作業装置の耐荷重性を向上させる観点からは、摺動構造体３０Ａ，３０Ｂは、作業ブーム７，８の幅方向に複数設置することが好ましく、本実施の形態では作業ブーム７，８の幅方向に２つの摺動構造体３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ設置されている（なお、図２では各作業ブーム７，８に対して１つの摺動構造体３０Ａ，３０Ｂのみが示されている）。

図３は本発明の第１の実施の形態に係る摺動構造体３０Ａの斜視図であり、図４は作業ブーム８の先端に固定された摺動構造体３０Ａの横断面図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する（後の図も同様とする）。

これらの図に示す摺動構造体３０Ａは、後端側作業ブーム８の長手方向（並進伸縮機構の伸縮方向）に間隔を介して設置された２つのローラ１と、２つのローラ１の間に設置されたパッド３と、２つのローラ１及びパッド３を支持する支持部材６を備えている。

支持部材６は、２つのローラ１及びパッド３をそれぞれ回動可能に支持するもので、２つのローラ１の間に位置するパッドベース軸（回動軸）５を介して後端側作業ブーム８に回動可能に支持されている。支持部材６は、後述の図５に示すように、先端側作業ブーム７を介して２つのローラ１に作用する荷重の大きさに応じてパッドベース軸５を中心に上に凸状に弾性変形する材料（上に凸状にたわむ材料）で形成されている。なお、作業ブーム７，８と同じ態様で支持部材６を変形させる観点からは、これらと同じ材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼）で形成することが好ましい。本実施の形態における支持部材６は、枠状の構造物であり、図２に示すように後端側作業ブーム８の先端側の下面を切り欠いて設けた孔内にパッドベース軸５を介して支持されている。

ローラ１は、炭素鋼、ステンレス鋼又はアルミ合金を機械加工によって円筒形状に切削成形した摺動部材で、その上方に位置する先端側作業ブーム７と常時摺動可能に固定されている。ローラ１は、その芯部に設置したベアリング等の摺動部材（図示せず）を介してローラ軸２によって支持されており、ローラ軸２周りに回転自在になっている。

パッド３は、ローラ１が摺動する作業ブーム７と接触可能な摺動部材であり、パッドベース４の上部に固定されている。強度と摺動性を確保する観点から、パッド３は繊維強化複合材料で形成することが好ましい。また、パッド３は、図４に示すように、ローラ１に作用する荷重が小さく支持部材６が変形していない状態において、その上端面がローラ１の上端面よりも下方に位置するように形成されている。すなわち、この状態では、パッド３は、先端側作業ブーム７と接触していない。また、パッドベース４の両側面からはパッドベース軸５が突出しており、その２つのパッドベース軸５は支持部材６に設けられた貫通孔を介して後端側作業ブーム８に支持されている。なお、本実施の形態では構成の簡略化のために支持部材６とパッドベース４の回動軸をパッドベース軸５で兼用したが、支持部材６とパッドベース４の回動軸をそれぞれ個別に設けても良い。

一方、摺動構造体３０Ｂは、図２に示すように、先端側作業ブーム７の外側面における上面に設けた凹部内において、パッドベース軸５を介して回動可能に支持されている。摺動構造体３０Ｂのローラ１は、その上方に位置する先端側作業ブーム８と常時摺動可能にローラ軸２を介して支持部材６に支持されている。さらに、パッド３の上端面は、支持部材６が変形していない状態において、ローラ１の上端面よりも下方に位置するように形成されている。なお、その他の部分については、摺動構造体３０Ａと同じであるので説明は省略する。

以上のように構成される摺動構造体３０Ａの動作を図４及び図５を用いて説明する。図５はローラ１に所定の大きさ以上の荷重が作用したときの摺動構造体３０Ａの横断面図である。ここで、所定の大きさの荷重とは、図５に示すように、支持部材６が上に凸状に弾性変形することによりパッド３が作業ブーム７の下面とはじめて接触するときにローラ１に作用している荷重のことを示す。下記の説明では、このローラ１に作用する所定の大きさの荷重として、作業装置４０の設計荷重に近い重量物がクレーン４１に吊り下げられたときにローラ１に作用する荷重（設定荷重）が設定されているものとして説明する。

作業装置４０が縮んだ状態やクレーン４１に作用する荷重が小さい場合には、ローラ１に作用する荷重は設定荷重より小さいためパッド３が先端側作業ブーム７と接触することは無く、図４に示すように２つのローラ１のみが作業ブーム７の下面に接して作業装置４０の伸縮動作が行われる。このとき、円筒状のローラ１による接触であるため、その回転運動は滑らかに行われ、作業装置４０の伸縮動作も滑らかに行われる。また、ローラ１とローラ軸２の間にはベアリングなどの摺動部材が介在しているため、長期間の使用によるローラ１及びローラ軸２の劣化も少ない。なお、一般的な作業では、設計荷重に近い重量物がクレーン４１に吊り下げられる機会は少ないので、クレーン車のほとんどの稼働状況では図４のようなローラ１のみの回転動作で作業装置４０の伸縮動作が行われる。

一方、クレーン４１に作業装置４０の設計荷重に極めて近い重量物を吊り下げる等して、ローラ１に設定荷重以上の荷重が作用したときには、図５に示すようにパッド３が作業ブーム７と接触するまでに支持部材６が変形し、２つのローラ１に加えてパッド３が作業ブーム７の下面と接触する。このようにパッド３が接すると、ローラ１のみが接していたときと比較して、ローラ１と作業ブーム７との間の接触応力を小さくすることができる。ところで、クレーン４１に作業装置４０の設計荷重にきわめて近い重量物を吊り下げる場合にも、図４に示すように２つのローラ１のみで先端側作業ブーム７の下面を支持しようとすると、ローラ１の接触部分の圧縮応力が作業ブーム７の下面を構成している部材の降伏点を超えて、作業ブーム７の下面が塑性変形するおそれが生じてしまう。しかし、本実施の形態に係るクレーン車は、このような場合には、上記のように２つのローラ１に加えてパッド３が作業ブーム７の下面と接触するように構成されている。これにより、作業装置４０に大荷重が加わる場合においても、作業ブーム７の下面の板厚を増加させることなく、作業ブーム７の下面の塑性変形を防止できる。すなわち、本実施の形態によれば、大荷重が加わる場合でも変形することのない軽量な作業装置を備えた作業車を提供することができる。一般的にクレーン車が最大設計荷重で作業する状況は限られているため、パッド３が作業ブーム７の下面に接する時間は少ない。そのため、長期間使用しても摺動構造体３０の摺動性が変化することは少なく、また、パッド３のメンテナンスの周期を長くすることができる。

また、本実施の形態では、ローラ１と作業ブーム７との間に生じる接触応力をできるだけ抑制する観点から、ローラ１に所定の大きさ以上の荷重が作用したときにはじめて作業ブーム７と接触する摺動部材として、作業ブーム７と面接触可能なパッド３を利用した。しかし、作業ブーム７の塑性変形が防止できる範囲内に接触応力を抑制できれば、パッド３に代えて作業ブーム７と線接触可能な摺動部材（例えば、ローラ等）を利用しても良い。また、パッド３は、先に説明した繊維強化複合材料の他にも、金属や樹脂で形成しても良い。ただし、パッド３を繊維強化複合材料で形成すれば、金属製のものを使用した場合よりも作業ブーム７に発生するキズを少なくすることができ、また、樹脂製のものを使用した場合よりもパッド３の摩耗量を少なくすることができる。

次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態におけるパッド３の変形例に係るものであり、図６は本発明の第２の実施の形態に係るパッド３Ａの斜視図であり、図７は本発明の第２の実施の形態の変形例に係るパッド３Ｂの斜視図である。

図６に示すパッド３Ａは、ガラス繊維を直交させて織られた布に半硬化したエポキシ樹脂を含ませたプリプレグシート９を複数枚積層してプレス板で加熱加圧して成形されており、作業ブーム７，８と接触する面には有機繊維を直交させて織られた布１０が定着されている。このように布１０を定着させる方法としては、パッド３Ａのプレス成型時にプリプレグシート９とともに一体成型する方法や、成形後のパッド３Ａの上面に布１０を接着する方法がある。布１０に用いられる有機繊維としては、例えば、ポリベンゾイミダゾール、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、芳香族ポリアミド、ポリアリレート、芳香族ポリエステルで製造される繊維がある。

図７に示すパッド３Ｂは、パッド３Ａ同様に複数枚のプリプレグシート９を積層して成形されており、作業ブーム７，８と接触する面には有機繊維を短く切断したもの（例えば、１ｍｍから１０ｍｍ程度のもの）を布状に成形したシート１１が定着されている。シート１１を定着させる方法としては、パッド３Ｂのプレス成型時にプリプレグシート９とともに一体成型する方法や、成形後のパッド３Ｂの上面にシート１１を接着する方法があり、シート１１の有機繊維としては布１０に用いられ繊維と同様のもの利用すれば良い。

図８は繊維強化複合材料と金属との摩擦係数変化を示す図である。この図に示すように、ガラス繊維からなるプリプレグシート９のみで成形された複合材料と金属との摩擦係数は、摩擦繰返し数の増加とともに増加している。すなわち、もし、ガラス繊維のみの複合材料でパッド３を製作した場合には、金属製の作業ブーム７との接触面との摩擦係数は増加していき、作業ブーム７，８の伸縮駆動力の増加を引き起こしたり、そのパッド３と作業ブーム７の下面の摩耗量の増加を引き起こしたりするおそれがある。

一方、本実施の形態に係るパッド３Ａ，３Ｂのように作業ブーム７，８と接触する面に有機繊維を含ませると、その摩擦係数は、図８に示したように繰返し数が増加してもほぼ増加しない。すなわち、本実施の形態のように、ガラス繊維を基材とした複合材料の表面の作業ブーム７，８と接する側に有機繊維を含ませると、金属製の作業ブーム７，８との接触面との摩擦係数の増加を抑制することができる。これにより、作業ブーム７，８の伸縮駆動力の増加を引き起こしたり、パッド３Ａ，３Ｂと作業ブーム７の下面の摩耗量を抑制したりすることができる。

次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態におけるパッド３の他の変形例に係るものであり、図９は本発明の第３の実施の形態に係るパッド３Ｃを備える摺動構造体の斜視図である。

この図に示す摺動構造体において、パッド３Ｃが作業ブーム７，８と接触する面１５は、当該作業ブーム７，８に向かって上に凸状の一定曲率を有した曲面で形成されている。第１の実施の形態のようにパッド３が作業ブーム７，８と接触する面を平面にすると、その平面の端部に角部が形成されるので、パッド３が急激に作業ブーム７，８に接触したときに当該角部に欠損が生じるおそれがある。これに対して、本実施の形態のように面１５を曲面状に設けると、急激に作業ブーム７，８に接触したり、さまざまな角度で接したりしても、局所的な圧縮応力の上昇が発生しないため、パッド３Ｃの強度上の信頼性を向上することができる。

次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態とローラ１の支持方法が主に異なっている。図１０は本発明の第４の実施の形態に係る摺動構造体３４の斜視図である。

この図に示すローラ１は、ローラ軸２を介して軸受１２によって支持されている。軸受１２の下方には、作用する荷重の大きさに応じて上下方向に縮む板ばね１３が取り付けられており、軸受１２はこの板ばね１３を介して支持部材６に固定されている。なお、軸受１２と板ばね１３、板ばね１３と支持部材６を結合する方法としては、例えばボルト締結がある。ローラ１に作用する荷重が小さいときには、パッド３の上端面はローラ１の上端面よりも下方に位置しており、ローラ１に作用する荷重が設定荷重に達したときに、パッド３の上端面が作業ブーム７と接触するまでに板ばね１３が縮み、パッド３が作業ブーム７とはじめて接触するようになっている。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態のような支持部材６の弾性変形を利用しなくてもパッド３を作業ブームに接触させることができるので、支持部材６を後端側作業ブーム８の先端又は先端側作業ブーム７の後端に回動不可能に固定しても良い。

上記のように構成した本実施の形態において、ローラ１に荷重が付加されて板ばね１３が縮むと、軸受１２とともにローラ１が下方向に沈み込み、パッド３がローラ１に対して相対的に上方向に浮き上がる。そして、ローラ１に作用する荷重が設定荷重以上に達したときに、ローラ１に加えてパッド３が作業ブーム７と接触する。これにより、ローラ１が作業ブーム７に及ぼす圧縮荷重が低減するので、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。

なお、本実施の形態にようにローラ軸２の両端に板ばね１３を設けると、作業ブームからローラ１に作用する荷重にローラ軸２方向のばらつきがある場合にも、そのばらつきに応じて２つの板ばね１３が個別に変形するので、ローラ１が作業ブーム７の下面に対して接する際の圧縮荷重のばらつきを低減することができる。

図１１は本発明の第４の実施の形態の変形例に係る摺動構造体３４Ａの斜視図である。この図に示す摺動構造体３４Ａは、図１０における板ばね１３に代えて、コイルスプリング１４を介して軸受け１２を支持している。このようにコイルスプリング１４で軸受１２を支持しても、ローラ１に作用する荷重が設定荷重以上に達したときに、ローラ１に加えてパッド３を作業ブーム７と接触させることができるので、図１０の例と同様に作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。なお、図１１のようにコイルスプリング１４を使用すると、コイルスプリング１４の巻き数を変化させることで、ローラ１を沈み込ませる荷重のしきい値をきめ細かく設定でき、この点が板ばね１３を用いた場合に対するメリットとなる。

次に本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第４の実施の形態とパッド３の数及び配置が主に異なっている。図１２は本発明の第５の実施の形態に係る摺動構造体３５の横断面図である。

この図に示す摺動構造体３５は、作業ブーム８の長手方向に沿って隣接して配置された２つのローラ１と、作業ブーム８の長手方向からその２つのローラ１を挟み込むように配置された２つのパッド３と、荷重伝達ピン１６を介して作業ブーム８に回動可能に支持された支持部材６を備えている。ローラ１を支持する軸受１２は、支持部材６の側面に取り付けられた棚板２５の上に板ばね１３を介して固定されている。これにより、本実施の形態においても、ローラ１に作用する荷重が設定荷重に到達すると、ローラ１が下方に移動して２つのローラ１に加えて２つのパッド３が作業ブーム７の下面に接触する。これにより、本実施の形態においても、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。

特に、本実施の形態では、２つのパッド３が取り付けられているため、第１の実施の形態等のようにローラ１が２つでパッド３が１つの場合に比べて、ローラ１及びパッド３の荷重分担をさらに低減することができる。また、本実施の形態では、パッド３はローラ１を外側から挟み込むように配置されており、第１の実施の形態等の場合と比較して、パッド交換作業を行う際のパッド３へのアクセスが容易なので、交換作業をスピーディに行うことができる。なお、本実施の形態では、２つのローラ１と２つのパッド３が取り付けられている場合を例に挙げて説明したが、ローラ１は１つ又は３つ以上でも良く、パッド３は１つ又は３つ以上でも良い。

次に本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、ローラ１及びパッド３の固定方法が主に異なっている。図１３は本発明の第６の実施の形態に係る摺動構造体３６の斜視図である。

この図に示す摺動構造体３６は、後端側作業ブーム８の内側面における下面に固定されたパッドベース４と、このパッドベース４上に固定されたパッド３と、後端側作業ブーム８の内側面における下面に板ばね１３を介して固定された軸受１２と、軸受１２にローラ軸２を介して支持されたローラ１を備えている。また、第４の実施の形態等と同様に、図１３のように板ばね１３が伸びた状態ではパッド３の上端部はローラ１の上端部の下方に位置しており、板ばね１３が縮むと両者の高低差が小さくなるようになっている。

このように構成した摺動構造体３６を用いても、ローラ１に作用する荷重が大きくなったときには、ローラ１に加えてパッド３も先端側作業ブーム７の下面に接触させることができるので、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。特に、本実施の形態では、第１の実施の形態のような支持部材６等が不要となるので、部品数を低減でき、製造コストを低減することができる。

図１４は本発明の第６の実施の形態の変形例に係る摺動構造体３６Ａの斜視図である。この図に示す摺動構造体３６Ａは、後端側作業ブーム８の内側面における下面に板ばね１３を介して固定された軸受１２と、軸受１２にローラ軸２を介して支持されたローラ１と、作業装置４０の伸縮方向からこのローラ１を挟み込むように後端側作業ブーム８の内側面における下面に固定された２つのパッドベース４と、この２つのパッドベース４上にそれぞれ固定されたパッド３Ｄを備えている。パッド３Ｄは、作業ブーム７との接触面積をなるべく大きく確保する観点から、作業ブーム７に近づくにつれてその断面積が大きくなるように形成されている。また、図１３の場合と同様に、板ばね１３が伸びた状態ではパッド３Ｄの上端部はローラ１の上端部の下方に位置しており、板ばね１３が縮むと両者の高低差が小さくなるようになっている。

このように構成した摺動構造体３６Ａを用いても、ローラ１に作用する荷重が大きくなったときには、ローラ１に加えて２つのパッド３Ｄも先端側作業ブーム７の下面に接触させることができるので、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。特に、本実施の形態では、図１３の場合と比較して、面積の広い２つのパッド３Ｄが作業ブーム７と接するので、ローラ１にかかる圧縮荷重をさらに低減することができる。

次に本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第６の実施の形態と比較して、パッド３を上下動可能に設置した点が主に異なっている。図１５は本発明の第７の実施の形態に係る摺動構造体３７の斜視図である。

この図に示す摺動構造体３７は、後端側作業ブーム８の内側面における下面に板ばね１３を介して固定されたパッドベース４と、このパッドベース４上に固定されたパッド３と、後端側作業ブーム８の内側面における下面に固定された軸受１２と、軸受１２にローラ軸２を介して支持されたローラ１を備えている。第６の実施の形態と異なり、本実施の形態では、図１５に示すように板ばね１３が伸びた状態ではローラ１の上端部はパッド３の上端部の下方に位置しており、板ばね１３が縮むと両者の高低差が小さくなるようになっている。すなわち、本実施の形態では、パッド３が作業ブーム７の下面と常時摺動可能となっている。

このように構成した摺動構造体３７を用いても、パッド３に作用する荷重が大きくなったときには、パッド３に加えてローラ１も先端側作業ブーム７の下面に接触させることができるので、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。特に、本実施の形態では、ローラ１が回転運動をすることで、過大荷重作用時でも作業ブーム７の伸縮動作を滑らかに行うことができる。なお、パッド３を金属（作業ブーム７よりも柔らかい金属が好ましい）で形成する場合には、摺動性を向上させる観点から、パッド３が作業ブーム７と接触する面にグリス等の潤滑剤を塗布することが好ましい。

図１６は本発明の第７の実施の形態の変形例に係る摺動構造体３７Ａの斜視図である。この図に示す摺動構造体３７Ａは、後端側作業ブーム８の内側面における下面に固定された軸受１２と、軸受１２にローラ軸２を介して支持されたローラ１と、作業装置４０の伸縮方向からこのローラ１を挟み込むように後端側作業ブーム８の内側面における下面に板ばね１３を介して固定された２つのパッドベース４と、この２つのパッドベース４上にそれぞれ固定されたパッド３Ｄを備えている。図１５の場合と同様に、板ばね１３が伸びた状態ではローラ１の上端部はパッド３Ｄの上端部の下方に位置しており、板ばね１３が縮むと両者の高低差が小さくなるようになっている。

このように構成した摺動構造体３７Ａを用いても、２つのパッド３Ｄに作用する荷重が大きくなったときには、２つのパッド３Ｄに加えてローラ１も先端側作業ブーム７の下面に接触させることができるので、作業ブーム７の塑性変形を防止することができる。特に、本実施の形態では、図１５の場合と比較して、面積の広い２つのパッド３Ｄが作業ブーム７と接するので圧縮荷重をさらに低減することができる。

次に本発明の第８の実施の形態について説明する。図１７は本発明の第８の実施の形態に係る高所作業車の斜視図である。

この図に示す高所作業車は、入れ子式に組み合わされた３つの作業ブームからなる作業装置を備えており、作業ブームの重なり部１７を２箇所に有している。このように重なり部１７を複数有している場合にも、各重なり部１７に先の各実施の形態で説明した摺動構造体を利用すれば、先の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

次に本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態は消防はしご車に係るものである。一般的に、消防はしご車のはしごは、角形鋼管の溶接構造によって形成されており、２〜５ｍｍ程度の板厚を有する薄板が用いられている。そのため、はしごの先端に設置されたバスケットに最大積載質量を搭載して当該はしごを全伸状態とした場合には、はしご部の重なり部に設置される摺動構造体（ローラ突き上げ部）には局所的な高い応力が発生し、塑性変形やはしご全体の座屈変形を生じるおそれがあった。本実施の形態はこの課題に鑑みて発明されたものである。

図１８は本発明の第９の実施の形態に係る消防はしご車の斜視図である。この図に示す消防はしご車は、入れ子式に組み合わされた４つのはしご部から成る４段構成のはしご（作業装置）５０を備えており、はしご部の重なり部１８を３箇所に有している。また、はしご５０の先端にはバスケット５５が取り付けられている。ここでは、はしご５０を構成する４つのはしご部を、はしご５０の先端から後端に向かって順番に、第１はしご部５１、第２はしご部５２、第３はしご部５３、第４はしご部５４と称する。

図１９は第１はしご部５１と第２はしご部５２の重なり部１８における摺動構造体３９の斜視図である。この図に示す摺動構造体３９は、第１はしご部５１の下骨１９の下側に設置されており、その下骨１９と摺動可能なように第２はしご部５２の下骨２０の先端に設置されている。第２はしご部５２の下骨２０は、図１９に示すように、その先端側で一旦二股に分かれた後に再び１つに結合されており、はしご５０の伸縮方向に延びた空隙を有している。摺動構造体３９の支持部材６は、この下骨２０の空隙内に収納されており、荷重伝達ピン１６を介して回動可能に下骨２０に支持されている。支持部材６には、下骨１９と常時摺動可能な２つのローラ１と、２つのパッドベース４が回動可能に支持されている。２つのパッドベース４は、荷重伝達ピン１６を挟んで配置されており、２つのローラ１は、２つのパッドベース４を挟んで配置されている。２つのパッドベース４上にはパッド３（図示せず）が固定されており、ローラ１に作用する荷重が小さいときには、パッド３の上端部はローラ１の上端部より下方に位置している。

このように構成した消防はしご車において、はしご５０の先端の荷重が増加して下骨１９を介してローラ１に作用する荷重が増加すると、第１の実施の形態の場合と同様に、支持部材６が徐々に上に凸状に弾性変形するので、ローラ１に作用する荷重が設定加重に到達したときには２つのローラ１に加えて２つのパッド３が下骨１９に接する。これによって、下骨１９の下面の最大圧縮応力が低下するので、下骨１９の塑性変形が防止される。すなわち、本実施の形態によれば、大荷重が加わる場合でも変形することのない軽量なはしごを提供することができるので、はしごの伸縮動作がスピーディに行え、救助活動の時間等を短縮することができる。

なお、上記では、２つのローラ１と２つのパッド３によって下骨１９を支持する構成を例に挙げて説明したが、先にクレーン車を例に挙げて説明した各実施の形態における摺動構造体がはしご車に適用可能であることは言うまでもない。また、上記では、第１はしご部５１の下骨１９と、第２はしご部５２の下骨２０の間に設置される摺動構造体３９について説明したが、第１はしご部５１の上骨２１の後端に同様の摺動構造体３９を設置し、これを介して第２はしご部５２の上骨（図示せず）を支持すれば、上記と同様の効果が得られる。さらに、ここでは、第１はしご部５１と第２はしご部５２の重なり部１８についてのみ説明したが、残りの２つの重なり部１８に摺動構造体３９を設置すれば、上記と同様の効果が得られることは言うまでもない。

１ローラ
３パッド
６支持部材
７先端側作業ブーム
８後端側作業ブーム
９プリプレグシート
１０布
１１シート
１２軸受
１３板ばね
１４コイルスプリング
１５一定曲率を有した形状をしているパッド
１６荷重伝達ピン
１７作業ブームの重なり部
１８はしご部の重なり部
３０，３４〜３７，３９摺動構造体
４０作業装置
５０はしご

Claims

入れ子式に組み合わされた複数の長尺構造物によって構成される並進伸縮機構を有する作業車であって、
互いに並進伸縮する２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記２つの長尺構造物のいずれかと摺動する第１摺動部材と、
前記２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記第１摺動部材に所定の大きさ以上の荷重が作用したときに、前記第１摺動部材が摺動する長尺構造物とはじめて接触する第２摺動部材とを備え、
前記第１摺動部材は、前記長尺構造物の長手方向に間隔を介して２つ設置されており、
前記第２摺動部材は、前記２つの第１摺動部材の間に位置するように設置されており、
前記２つの第１摺動部材の間に位置する回動軸を介して前記２つの長尺構造物のうち一方の長尺構造物に回動可能に固定され、前記２つの第１摺動部材及び前記第２摺動部材をそれぞれ回動可能に支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記２つの第１摺動部材に作用する荷重の大きさに応じて上に凸状に弾性変形する材料で形成されていることを特徴とする作業車。
入れ子式に組み合わされた複数の長尺構造物によって構成される並進伸縮機構を有する作業車であって、
互いに並進伸縮する２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記２つの長尺構造物のいずれかと摺動する第１摺動部材と、
前記２つの長尺構造物が重なり合う部分に設置され、前記第１摺動部材に所定の大きさ以上の荷重が作用したときに、前記第１摺動部材が摺動する長尺構造物とはじめて接触する第２摺動部材とを備え、
前記第１摺動部材は、前記長尺構造物の長手方向に間隔を介して配置された２つ以上のローラであり、
当該２つ以上のローラを支持する軸受は、それぞれ、前記２つ以上のローラに作用する荷重の大きさに応じて上下方向に縮む弾性体を介して前記２つの長尺構造物のうち一方の長尺構造物に固定されていることを特徴とする作業車。
請求項１に記載の作業車において、
前記第１摺動部材と前記第２摺動部材のうち一方は、ローラであり、
前記第１摺動部材と前記第２摺動部材のうち他方は、前記ローラと摺動する長尺構造物と面接触可能なパッドであることを特徴とする作業車。
請求項３に記載の作業車において、
前記パッドは、繊維強化複合材料で形成されており、前記長尺構造物と接触する面には有機繊維が含まれていることを特徴とする作業車。
請求項３に記載の作業車において、
前記パッドが前記長尺構造物と接触する面は、当該長尺構造物に向かって凸状の曲面で形成されていることを特徴とする作業車。
請求項１に記載の作業車において、
前記支持部材は、前記２つの第１摺動部材に作用する荷重の大きさに応じて上下方向に縮む弾性体を介して前記２つの第１摺動部材を支持していることを特徴とする作業車。
請求項２または６に記載の作業車において、
前記弾性体は、板ばね又はコイルスプリングであることを特徴とする作業車。