JP6306404B2

JP6306404B2 - クレーンのコラムポスト用旋回装置およびそのバックラッシ調整方法

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Publication number: JP6306404B2
Application number: JP2014080298A
Authority: JP
Inventors: 洋憲 ▲高▼橋
Original assignee: 古河ユニック株式会社
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: JP2015199583A

Description

本発明は、クレーンが架装される車両の基台に対してクレーンのコラムポストを水平方向に旋回させるラック・アンド・ピニオン式の旋回装置に係り、特に、そのラック・アンド・ピニオンのバックラッシ調整機構に関する。

この種の旋回装置の一例を図７に示す。同図に示す旋回装置１００はハウジング１２０を有し、クレーンのコラムポスト基端部２ａが、このハウジング１２０を台にして、図示しない車両の基台上に装着されるようになっている。ハウジング１２０内には、軸受１３により支持されたピニオンギヤ１２が上下方向を向く軸線まわりに回転自在に設けられ、このピニオンギヤ１２がコラムポスト基端部２ａ下方に延設された旋回軸部２ｂと一体回転するように連結される。ハウジング１２０の両側面１２０ａには、左右で対向する位置に一対をなして水平方向に突出する中空円筒状のシリンダチューブ１１４が並設して二組（計４本）装着されている。
各シリンダチューブ１１４の端部には、ハウジング側面１２０ａのフランジ装着部１２１に形成されたチューブ取付け孔１２５と隙間なく嵌合させるためのインロー部１３０を有する円環状のフランジ１１５が固着されている。

フランジ１１５には、図８に示すように、フランジ面１１５ｍの周方向に沿って同一円周上に等配された複数のフランジボルト装着孔１１６、及び後述するスライドロッド１１７を嵌通するための内孔１１５ｎが加工されており、フランジ１１５の内孔１１５ｎの中心線、複数のフランジボルト装着孔１１６の並びによる円の中心とも、インロー部１３０の中心軸と同軸である。また、シリンダチューブ１１４の円筒部の中心軸とフランジ１１５の内孔１１５ｎの中心軸とは、正確に同軸となるように形成されている。図７に示す、ハウジング１２０への各シリンダチューブ１１４の取付けは、フランジ装着部１２１のチューブ取付け孔１２５にシリンダチューブ１１４のインロー部１３０を嵌合い、複数のフランジ取付けボルト１１を用いて装着する。

一方、ハウジング１２０の両側面１２０ａにおいては、シリンダチューブ１１４を取付けるフランジ装着部１２１と、フランジ装着部１２１に形成されたチューブ取付け孔１２５が、左右互いに二組並列に同軸を成すように形成されている。ハウジング１２０のフランジ装着部１２１は、シリンダチューブ１１４の複数のフランジボルト装着孔１１６に対して、対向するよう、チューブ取付け孔１２５の周方向に沿って同一円周上に等配された複数の雌ねじ１２２を有している。なお、雌ねじ１２２は有底穴とされている。チューブ取付け孔１２５の中心と複数の雌ねじ１２２の並びによる円がなす中心は、同心となっている。

ハウジング１２０に対する左右のシリンダチューブ１１４，１１４の中心軸同士は、インローによる適正なセンタリング効果によって、正確に左右一対の同軸に形成される。
左右一対のシリンダチューブ１１４，１１４内には、両端にピストン１８を有する円筒状のスライドロッド１１７が摺嵌されている。左右のシリンダチューブ１１４、１１４中心軸と、シリンダチューブ内のピストン１８中心軸は同軸を形成する。

スライドロッド１１７の作動は、圧油の給排により行われる。一対のシリンダチューブ１１４，１１４の両端部には圧油配管が施されており、シリンダチューブ１１４，１１４の軸線に沿ってスライドロッド１１７が左右に摺動するようになっている。よってこれらの構造により、スライドロッド１１７の摺動時は、両端のピストン１８とシリンダチューブ１１４の内壁との摺動面圧が左右でずれることなく円滑に作動する。

各スライドロッド１１７の側面には、上記ピニオンギヤ１２と歯合するようにラックギヤ１９が形成されている。これにより、並設された二本のスライドロッド１１７のラックギヤ１９によりピニオンギヤ１２が挟持された状態で、コラムポスト基端部２ａと連結されたピニオンギヤ１２と、スライドロッド１１７のラックギヤ１９とによってラック・アンド・ピニオン機構が構成されている。

上述した旋回装置１００による旋回動作は、一対のシリンダチューブ１１４，１１４に対して一方のシリンダチューブ１１４の端部から圧油が流入するとともに他方から圧油が流出するように圧油が給排されるとともに、並設する二組のシリンダチューブ１１４，１１４への圧油給排方向が互いに逆方向に制御される。これにより、圧油給排方向に応じて二本のスライドロッド１１７，１１７が互いに逆方向に摺動され、各スライドロッド１１７のラックギヤ１９がピニオンギヤ１２を同時に回すことによりコラムポスト基端部２ａ（つまり、コラムポスト）が水平方向に旋回する。

実開昭６３−８２０３７号公報

ところで、ラックギヤ１９とピニオンギヤ１２との噛み合い部分では、ラック・アンド・ピニオン機構の作動を円滑にするためにバックラッシの調整が重要である。つまり、バックラッシ量が小さいと、歯の干渉によりアンダカットが生じるし、バックラッシ量が大きいと、クレーンのブームの回転遊びに伴いコラムポストの左右方向にガタが生じるからである。コラムポストの左右方向にガタが生じると、クレーンが旋回作動中から急停止したときに、ブームが左右に搖動して激しい荷ぶれが発生してしまう。

また、噛み合い部分で歯面同士がぶつかり合うことで歯面同士が摩耗して歯幅が狭くなり、歯が破損する原因ともなる。通常、ラック・アンド・ピニオン機構のバックラッシ量は、いずれか一方の歯車が、歯と歯の中心間距離を適宜変更できる調整機構により調整可能とされる。例えば、ラックギヤをその後面から押圧してピニオンギヤとの対向方向に平行移動させることで中心間距離を変更することができる。

ここで、例えば特許文献１には、ラック・アンド・ピニオンのバックラッシ調整機構が開示されている。同文献に記載の技術は、ディーゼル機関の燃料噴射装置においてラック・アンド・ピニオンのバックラッシを調整するに際し、ラックギヤを内部に嵌挿する偏心穴を有する一体構造の円筒スリーブを円筒中心軸まわりに回転させることにより、ラックギヤをピニオンギヤ側に平行移動させ、ラックギヤとピニオンギヤの中心間距離を調整するものである。

しかしながら、特許文献１記載の技術は、一体構造の円筒スリーブを位置決めした後に如何にして円筒スリーブを固定するかが不明であり、また、ラックギヤを円筒スリーブの軸方向に摺動作動させる手段も不明である。そのため、上述した構造の旋回装置１００のような、クレーンのコラムポスト用旋回装置のラック・アンド・ピニオンのバックラッシ調整機構としてこれを採用することが困難である。

すなわち、上述したような構造の旋回装置１００においては、両端にピストン１８を有する円筒状のスライドロッド１１７は、そのピストン１８がシリンダチューブ１１４の内壁を摺動するため、左右一対のシリンダチューブ１１４，１１４をピニオンギヤ１２側に水平方向に動かさない限り、ラックギヤとピニオンギヤとの中心間距離を調整することができない。しかし、シリンダチューブ１１４の取付位置は、ハウジング１２０のフランジ装着部２１の嵌合面とのインロー構造により、フランジ装着部２１の位置で決定してしまうため、動かすことができない。

また、コラムポスト基端部２ａも、クレーンの吊荷重によって破壊されないように堅牢に軸支されており、ピニオンギヤ１２側の移動により中心間距離を変更することも難しい。つまり、クレーンのコラムポスト用旋回装置にあっては、ラックギヤとピニオンギヤとの中心間距離を平行移動による手段でバックラッシの調整をすることは困難である。
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、クレーンのコラムポストをラック・アンド・ピニオン方式により水平方向に旋回させる旋回装置において、ピニオンギヤとラックギヤとのバックラッシを容易に調整し得るクレーンのコラムポスト用旋回装置およびそのバックラッシ調整方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置は、クレーンのコラムポストを前記クレーンが架装される車両の基台に対して水平方向に旋回させる旋回装置において、前記コラムポストの基端部と前記基台との間に装着されるハウジングと、上下方向を向く軸線まわりに回転自在に前記ハウジング内に収容されるとともに前記コラムポストの基端部と一体で回転するピニオンギヤと、前記ハウジングの両側面に対向配置されたフランジ装着部に自身端面の円環状のフランジ面が装着される中空円筒状の一対のシリンダチューブと、前記一対のシリンダチューブ相互に摺嵌されて前記ピニオンギヤに中心軸が直交して歯合されるラックギヤを有するとともに前記一対のシリンダチューブに給排される圧油によりスライド移動するように両端にピストンを有するスライドロッドとを備えるラック・アンド・ピニオン方式の旋回装置であって、前記シリンダチューブは、自身端部にインロー部を有する円環状のフランジ部と、該フランジ部の内孔の内側に溶着された円筒部とから構成され、前記フランジ部は、前記円環状のフランジ面に周方向に沿って同一円周上に等配された複数のボルト装着孔を有し、前記フランジ部の内孔の中心軸と前記円筒部の中心軸とが同軸を形成する第一の同軸配置とされるとともに、前記インロー部の中心軸と、前記複数のボルト装着孔の並びによる同一円周の中心軸とが同軸を形成する第二の同軸配置とされ、前記第一の同軸配置と前記第二の同軸配置とは、相互の中心線同士が偏心して形成されていることを特徴とする。

ここで、本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置において、前記一対のシリンダチューブは、前記複数のボルト装着孔の並びによる同一円周の中心軸が前記円筒部の中心軸に対して相互に同じだけ偏心して形成されており、前記ハウジングのフランジ装着部は、前記複数のボルト装着孔に対向する位置に、周方向に沿って同一円周上に等配された複数の雌ねじを有し、前記ハウジングのフランジ装着部に対する前記フランジの装着位置を円周方向に回転させて相互に同じだけ変えることで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤ間のバックラッシを前記複数のボルト装着孔の円周方向での装着位置に対応して段階的に変えられるようになっていることが好ましい。

また、本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置において、前記一対のシリンダチューブが二組並設されるとともに、該並設された一対のシリンダチューブそれぞれに摺嵌された前記スライドロッドのラックギヤにより前記ピニオンギヤを径方向両側から挟持するように構成されており、前記スライドロッドは、前記ラックギヤが形成された側とは反対側の面に、前記スライド移動する方向に沿って形成された平滑面を有し、前記ハウジングは、前記スライドロッドの平滑面に対向する位置に、前記平滑面に摺接する摺動板と、該摺動板を前記平滑面に向けて押圧する押圧手段とを備えることは好ましい。

また、前記各シリンダチューブには、前記ハウジングのフランジ装着部に形成されたチューブ取付け孔と隙間なく嵌合するとともに前記複数のボルト装着孔の偏心位置と同心に形成されたインロー部が形成され、該インロー部の外周面と前記ハウジングのチューブ取付け孔の嵌合面との間にはＯリングが介装され、前記ラックギヤと前記ピニオンギヤとの噛み合い部分は、前記ハウジング内部に潤滑油が充填されることによって常に潤滑状態とされていることは好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置のバックラッシ調整方法は、本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置におけるラック・アンド・ピニオン機構のバックラッシを調整する方法であって、前記一対のシリンダチューブそれぞれの、前記ハウジングのフランジ装着部に対する前記フランジの装着位置を円周方向に相互を同じだけ回転させて取り付けることにより、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤ間のバックラッシを前記複数のボルト装着孔の周方向での装着位置に対応して変えることを特徴とする。

本発明によれば、シリンダチューブは、自身端部にインロー部を有する円環状のフランジ部と、フランジ部の内孔の内側に溶着された円筒部とから構成され、フランジ部は、その円環状のフランジ面に周方向に沿って同一円周上に等配された複数のボルト装着孔を有し、フランジ部の内孔の中心軸と円筒部の中心軸とが同軸を形成する第一の同軸配置とされるとともに、インロー部の中心軸と、複数のボルト装着孔の並びによる同一円周の中心軸とが同軸を形成する第二の同軸配置とされ、第一の同軸配置と第二の同軸配置とは、相互の中心線同士が偏心して形成されているので、ハウジングのフランジ装着部に対して、一対のシリンダチューブのフランジ部の装着位置を周方向にて相互に変えることで、ピニオンギヤとラックギヤ間のバックラッシを複数のボルト装着孔の周方向の装着位置に対応させて変えることができる。よって、ピニオンギヤとラックギヤとのバックラッシを容易に調整可能であり、特に、クレーンのコラムポスト用旋回装置のラック・アンド・ピニオンのバックラッシを調整する上で好適である。

特に、一対のシリンダチューブは、各シリンダチューブのフランジの周方向に沿って同一円周上に等配された複数のボルト装着孔が、当該複数のボルト装着孔の形成される前記円周の中心を、各シリンダチューブの軸線に対して相互に同じだけ偏心して形成されていれば、ハウジングのフランジ装着部に対して、一対のシリンダチューブのフランジ部の装着位置を周方向にて相互に同じだけ変えることで、ピニオンギヤとラックギヤ間のバックラッシを複数のボルト装着孔の周方向の装着位置に対応させて段階的に変えることができる。よって、ピニオンギヤとラックギヤとのバックラッシを容易に調整可能であり、特に、クレーンのコラムポスト用旋回装置のラック・アンド・ピニオンのバックラッシを調整する上でより好適である。

本発明の一態様に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置を採用したクレーンの一実施形態である折り曲げ式クレーンの側面図である。図１の旋回装置の分解斜視図である。図１の旋回装置を説明する図であり、同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図（図１に対応する図）であり、各図では一部を破断して示している。図３に示す旋回装置の要部を拡大して示す説明図であり、同図は図３（ｃ）の拡大図である。図３に示す旋回装置の要部を拡大して示す説明図であり、同図は図３（ａ）の要部拡大図である。本発明の旋回装置のシリンダチューブの一実施形態を説明する図であり、同図（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図である。従来の旋回装置の一例を説明する分解斜視図である。従来の旋回装置のシリンダチューブの一例を説明する図であり、同図（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図である。

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。なお、図６を参照して説明した旋回装置と同様の構成部分については同一の符号を付してある。
図１に示すように、この折り曲げ式クレーン１は、林業用等に用いられるクレーンであり、同図の例は、クローラ７により走行する車両８に架装された例である。同図に示すように、この折り曲げ式クレーン１は、架装する車両８に対し、車両８の基台９上に旋回装置１０を介することによりコラムポスト２が旋回自在に立設されている。旋回装置１０は、略箱型をなすハウジング２０を有し、コラムポスト基端部２ａは、このハウジング２０を台にして上記車両８の基台９上に装着されている。コラムポスト２の上端には折り曲げ式のブーム３が起伏自在に枢支されている。なお、コラムポスト２の後方側の上部には、作業状態を俯瞰できるようにクレーン操作部４が設けられている。クレーン操作部４には、オペレータのシート５やコントロールレバー６が設けられている。

次に、上記旋回装置１０について詳しく説明する。
図２および図３に示すように、上記旋回装置１０のハウジング２０内には、上端および下端が軸受１３によりそれぞれ支持されたピニオンギヤ１２が上下方向を向く軸線まわりに回転自在に設けられている。このピニオンギヤ１２が、上記コラムポスト基端部２ａの下方に延設された旋回軸部２ｂに、コラムポスト基端部２ａと一体回転するようにキー４３により連結されている。

なお、ハウジング２０上面の開口部には、開口部を囲繞して円環状にカバー装着部４０が形成されている。そして、このカバー装着部４０に円環状のカバー４１が多数のカバー固定ボルト４２によって固定されることにより、コラムポスト基端部２ａの下面とハウジング２０上面の開口部との隙間が塞がれている。また、ハウジング２０の両側面２０ａには、左右の対向する位置に一対をなして水平方向に突出する中空円筒状のシリンダチューブ１４が並設して二組（計４本）装着されている。

左右のシリンダチューブ１４，１４内では、両端にピストン１８を有するスライドロッド１７が、左右一対のシリンダチューブ１４，１４内への圧油の給排により作動する。一対のシリンダチューブ１４，１４の両端部には圧油配管口５１が施されており、シリンダチューブ１４，１４の軸線に沿ってスライドロッド１７が左右に摺動するようになっている。

スライドロッド１７の側面には、ピニオンギヤ１２と中心軸同士が直交して歯合するラックギヤ１９が形成されている。これにより旋回装置１０は、並設された二本のスライドロッド１７のラックギヤ１９によりピニオンギヤ１２が挟持された状態で、コラムポスト基端部２ａと連結されたピニオンギヤ１２と、スライドロッド１７のラックギヤ１９とによってラック・アンド・ピニオン機構が構成されている。

さらに、図５に示すように、各スライドロッド１７は、ラックギヤ１９が形成された側とは反対側の面に、長手方向に沿って平滑面３１が形成されている。そして、ハウジング２０には、スライドロッド１７の平滑面３１に対向する位置に、平滑面３１に摺接する摺動板２３と、この摺動板２３を平滑面３１に向けて押圧する摺動板押圧手段として二組の押しねじ２４を備え、スライドロッド１７のたわみによるラック・アンド・ピニオン機構の中心間距離の遊びを押さえている。平滑面３１は、二組の押しねじ２４によって、ピニオンギヤ軸線方向へ自在に平行移動させることで調整可能となっている。

ハウジング２０の内部には、適量の潤滑油が充填されており、ラックギヤ１９とピニオンギヤ１２との噛み合い部分の激しい磨耗から、二つの固体表面を常に保護している。それに伴い、ハウジング２０内部からの潤滑油の漏洩を防止するために、各シリンダチューブ１４には、図５に示すように、インロー部３０の外周面とハウジング２０のチューブ取付け孔２５の嵌合面との間にＯリング３２が介装されている。
ハウジング２０の両側面２０ａの構造は、シリンダチューブ１４を取付けるフランジ装着部２１と、フランジ装着部２１に形成されて、シリンダチューブ１４のインロー部３０と隙間なく嵌合するチューブ取付け孔２５とが、左右一組に２列、同軸を成すように形成されている。

ハウジング２０のフランジ装着部２１は、シリンダチューブ１４の複数のフランジボルト装着孔１６に対向するよう、チューブ取付け孔２５の周方向に沿って同一円周上に等配された複数の雌ねじ２２を有している。複数のチューブ取付け孔２５の並びによる円の中心と複数の雌ねじ２２の並びによる円がなす中心は同心となっている。なお、雌ねじ２２は有底穴とされている。後述するハウジング２０内潤滑油の漏洩防止のためである。

図６に示すように、各シリンダチューブ１４の端部には、ハウジング側面２０ａのフランジ装着部２１と隙間なく嵌合させるためのインロー部３０を有する円環状のフランジ部１５が固着されている。フランジ部１５の構造は、同図に示すように、フランジ面１５ｍの周方向に沿って同一円周Ｃ上に等配された複数のフランジボルト装着孔１６、及び後述するスライドロッド１７を嵌通するための内孔１５ｎが加工されている。

ここで、フランジ部１５の内孔１５ｎおよび後述の１５ｔのみ、同軸円周状に形成されておらず、その中心線ＣＬ１が偏心量ΔＥだけ偏心して形成されている。フランジ部１５の中心線ＣＬ２において、フランジ部１５とシリンダチューブ１４の円筒部１４ｅとの固着構造は、円筒部先端１４ｓをフランジ部１５の内孔内側１５ｔに嵌合後、溶着させるインロー構造となっている。そのため、フランジ部１５の内孔１５ｎとシリンダチューブ１４の円筒部の中心軸（中心Ｇ（図４参照）つまりＣＬ１）は同軸を形成する。

即ち、シリンダチューブ１４の軸は、インロー部３０の中心軸及び複数のフランジボルト装着孔１６の並び円の中心（円周Ｃ（図４参照）の中心）がともに同軸ＣＬ２を形成し、それとは別に、フランジ部１５の内孔１５ｎ及びシリンダチューブ１４の円筒部の中心Ｇが同軸に形成する軸ＣＬ１があり、２つの軸は偏心量ΔＥだけ偏心した構造となっている。
各シリンダチューブ１４をハウジング２０へ取付ける際は、フランジ装着部２１のチューブ取付け孔２５にシリンダチューブ１４のインロー部３０を嵌合い、複数のフランジ取付けボルト１１を用いて装着する。

ここで、シリンダチューブ１４は、取付部位であるインロー部３０の中心軸ＣＬ２と、主であるシリンダチューブ１４円筒部中心Ｇ（ＣＬ１）が偏心した構造であるため、ハウジング２０への取付けには、左右一対のシリンダチューブ１４，１４相互の中心Ｇが軸ずれを発生させないように取付けなければならない。相互の中心軸のずれは、スライドロッド１７の両端のピストン１８とシリンダチューブ１４の内壁との摺動面圧において左右差を生じさせ、円滑な動作に支障が生じるとともに、ラック・アンド・ピニオン機構の中心間距離も正しく調整できない。

係る不具合を発生させないために、シリンダチューブ１４のフランジ１５表面には、図４に示すように、シリンダチューブ１４の円筒部の中心Ｇとの偏心が分かる様に、目印Ｍが付けられている。
一方、ハウジング２０側のフランジ装着部２１の外側には、シリンダチューブ１４の目印Ｍに相対する目盛りＮ（調整用の目安として丸囲いの数字１〜４が付してある）が付けられている。目印Ｍと目盛りＮは、シリンダチューブ１４取付け時において、ハウジング２０に対する左右のシリンダチューブ１４，１４の中心軸同士が、正確な左右一対の同軸に形成されるための基準位置になる。

即ち、左右のシリンダチューブ１４の目印Ｍが、ハウジング２０側の目盛りＮに対し、互いに同目盛を指すことにより、インローによる適正なセンタリング効果と相まって、左右のシリンダチューブ１４，１４の中心軸同士が、正確な左右一対の同軸を形成していることの証となる。また、ラックギヤとピニオンギヤの中心間距離を平行移動させて調整する際にも、目印Ｍが左右同じ目盛りＮを指すことで、左右のシリンダチューブ１４，１４の同軸が形成されている証となる。

これにより、この旋回装置１０は、対向配置された一対のシリンダチューブ１４，１４を相互に同じ目盛数だけ円周方向に回転させることで、ピニオンギヤ１２とラックギヤ１９相互の中心間距離を複数のフランジボルト装着孔１６に対応して段階的に平行移動させられるようになっている。つまり、フランジ取付けボルト１１の周方向の等配ピッチ毎にピニオンギヤ１２とラックギヤ１９間のバックラッシを段階的に調整することができる。

本実施形態の例では、複数のフランジ取付けボルト１１として１０本のボルトによってフランジ１５を締結しているので、同一円周Ｃの周方向の一ピッチあたりシリンダチューブ１４を３６°回動させることができる。偏心量ΔＥの値を例えば１．５ｍｍとすると、ピニオンギヤ１２とラックギヤ１９相互の中心間距離を０ｍｍ〜３ｍｍの範囲にて１８０°の回動範囲で６段階の調整が可能である。なお、対向配置された一対のシリンダチューブ１４，１４は同じ位置になるように同時に調整を行う。

次に、上述した旋回装置１０による旋回動作、および旋回装置１０の作用効果について説明する。
上述した旋回装置１０による旋回動作は、一対をなすシリンダチューブ１４，１４に対し、一方のシリンダチューブ１４の端部から圧油を流入するとともに他方から圧油を流出するように圧油を給排するとともに、並設する二組のシリンダチューブ１４，１４への圧油給排方向を互いに逆方向に制御する。これにより、圧油給排方向に応じて並設された二本のスライドロッド１７，１７が互いに逆方向に摺動され、各スライドロッド１７のラックギヤ１９がピニオンギヤ１２を同時に回すことによりコラムポスト基端部２ａ（つまり、コラムポスト２）が水平方向に所定範囲（例えば４００°の範囲）で旋回する。なお、ラックギヤ１９を駆動するシリンダチューブ１４が本実施形態のような油圧式であると、電動モータ駆動に比べて、ラック・アンド・ピニオン機構部に無理な力が作用したときに、その力によって圧縮されて高圧となった圧油の一部を逃がすことにより、構造自体に余分な負荷が掛からないという利点がある。

また、本実施形態の旋回装置１０によれば、一対のシリンダチューブ１４，１４が二組並設された構成なので、旋回装置１０の高さを低くしてコンパクトな構成としつつも、所要のトルクにてピニオンギヤ１２を回動させることができる。
ところで、上述の折り曲げ式クレーン１は、オペレータのシート５やコントロールレバー６を有するクレーン操作部４がコラムポスト２の後方側の上部に設けられているので、作業状態を容易に俯瞰でき、作業性が良い一方、コラムポスト２の水平旋回とともにクレーン操作部４も旋回する。そのため、旋回装置１０のラック・アンド・ピニオンのバックラッシが大きい場合には、旋回時のガタが大きくなることから、オペレータが不安を感じ、また、転落のおそれもある。

これに対し、本実施形態の旋回装置１０によれば、対向配置された一対のシリンダチューブ１４，１４は、各シリンダチューブ１４のフランジ部１５の周方向に沿って同一円周Ｃ上に等配された複数のフランジボルト装着孔１６が、当該複数のフランジボルト装着孔１６の形成される円周Ｃの中心を、各シリンダチューブ１４の軸線（中心Ｇ）に対して相互に同じ偏心量ΔＥだけ偏心しているので、ハウジング２０のフランジ装着部２１に対して、対向配置された一対のシリンダチューブ１４，１４のフランジ部１５の装着位置を円周方向にて相互に同じだけ回転させて変えることで、ピニオンギヤ１２とラックギヤ１９相互の中心間距離を複数のフランジボルト装着孔１６に対応して段階的に平行移動させることができる。

したがって、ピニオンギヤ１２とラックギヤ１９とのバックラッシを容易に段階的に調整可能であり、バックラッシを小さくして旋回時のガタを抑えることで、本実施形態のような、クレーン操作部４がコラムポスト２の後方側上部に設けられたクレーンにおいても、オペレータが安心して作業に集中できる。よって、本実施形態の旋回装置１０は、特に、折り曲げ式クレーン１のコラムポスト用旋回装置のラック・アンド・ピニオン機構のバックラッシを調整する上で好適である。

また、本実施形態の旋回装置１０によれば、シリンダチューブ１４の円環状のフランジ１５に目印Ｍを付け、ハウジング２０側にはバックラッシ量に対応する目盛りＮを付けているので、ピニオンギヤ１２とラックギヤ１９とのバックラッシを容易に調整可能とする上でより好適である。
つまり、本実施形態の旋回装置１０によれば、バックラッシ量の調整に際し、シリンダチューブ１４の取付け用の複数のフランジ取付けボルト１１を外し、目印Ｍを所望する目盛りＮに合せてシリンダチューブ１４を周方向に回動させ、所望の位置で、複数のフランジ取付けボルト１１にてシリンダチューブ１４を改めて固定する。なお、シリンダチューブ１４を回動させる際は、シリンダチューブ１４を保持可能とされるとともに、フランジ取付けボルト１１の雌ねじ２２を利用する治具を用意すれば調整を一層容易に行うことができる。

例えば、この治具に複数の爪を突設形成し、この爪を上記雌ねじ２２に挿入しつつ、フランジ部１５の目印Ｍを所望するバックラッシ量に対応する目盛りＮに合せるように治具を手で回動させるとシリンダチューブ１４を容易に回動させることができ、シリンダチューブ１４のフランジボルト装着孔１６とハウジング２０の雌ねじ２２との位置決めも容易に行うことができる。

ここで、実際にピニオンギヤ１２が回転するときには、圧力角やスライドロッド１７のたわみの関係もあってラックギヤ１９とピニオンギヤ１２との対向方向の隙間が常には一定とはならないところ、本実施形態の旋回装置１０によれば、並設された一対のシリンダチューブ１４，１４それぞれに摺嵌されたスライドロッド１７のラックギヤ１９によりピニオンギヤ１２を径方向両側から挟持するように構成されているので、バックラッシの変動を抑制する構成として好適である。

さらに、本実施形態の旋回装置１０によれば、スライドロッド１７は、ラックギヤ１９が形成された側とは反対側の面に、長手方向に沿って形成された平滑面３１を有し、ハウジングは、スライドロッド１７の平滑面３１に対向する位置に、平滑面３１に摺接する摺動板２３と、この摺動板２３を平滑面３１に向けて押圧する押圧手段として押しねじ２４を備えるので、ラックギヤ１９の平行移動に合わせてピニオンギヤ軸線方向に自在に平行移動させることで調整可能であり、ピニオンギヤ１２を径方向両側から挟持してスライドロッド１７のたわみを抑え、バックラッシ量の変動を抑える上でより一層好適である。

また、本実施形態の旋回装置１０によれば、シリンダチューブ１４の端部とハウジング２０のチューブ取付け孔２５との嵌合面にＯリング３２を介装しているので、バックラッシ量を調整時に、ハウジング２０内に充填されている潤滑油を抜く手間が不要であり、また、バックラッシ量の調整時に潤滑油が漏出することもない。
なお、本発明に係るクレーンのコラムポスト用旋回装置は、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。

例えば、上記実施形態の旋回装置１０では、対向配置された一対のシリンダチューブ１４，１４が二組並設された構成例を説明したが、これに限らず、一対のシリンダチューブ１４，１４が一組であっても旋回装置を構成し得て、本発明を適用することができる。しかし、旋回装置１０の高さを低くしてコンパクトな構成としつつも、バックラッシの変動を抑制するとともに、所要のトルクにてピニオンギヤ１２を回動させる上では、一対のシリンダチューブ１４，１４を二組並設することが好ましい。
また、上記実施形態の旋回装置１０では、平滑面３１とこれに摺接する摺動板２３、および押圧手段として押しねじ２４を備える例を説明したが、これらを有しない構成とすることもできる。しかし、スライドロッド１７のたわみを抑え、バックラッシ量の変動をより確実に抑える上ではこれら平滑面３１摺動板２３および押圧手段を備えることが好ましい。

また、例えば上記実施形態の旋回装置１０は、シリンダチューブ１４の円環状のフランジ部１５に目印Ｍを付け、ハウジング２０側にバックラッシ量に対応する目盛りＮを付けた例で説明したが、これに限らず、このような目印Ｍやバックラッシ量に対応する目盛りＮを設けない構成とすることもできる。しかし、バックラッシを容易に調整可能とする上では、このような目印や目盛りを設けることが好ましく、特に、上記実施形態のように、一対のシリンダチューブを二組並設して計４つのシリンダチューブを調整するような構成であれば、このような目印や目盛りを設けることが望ましい。
また、例えば上記実施形態では、シリンダチューブ１４とハウジング２０との嵌合面にＯリングを介装して潤滑油の漏出を防止している例で説明したが、これに限らず、ハウジング内のピニオンギヤ周囲がドライ構造であれば、当然に潤滑油が漏出することもないので、この種の潤滑油漏出防止手段を省略することができる。

また、例えば上記実施形態では、各シリンダチューブ１４に、ハウジング２０のフランジ装着部２１に形成されたチューブ取付け孔２５と隙間なく嵌合するとともに複数のフランジボルト装着孔１６の偏心位置と同心に形成されたインロー部３０が形成されている例で説明したが、このようなインロー部３０を設けない構成とした場合であっても、複数のボルト装着孔を上記実施形態のようにシリンダチューブの軸線に対して偏心して形成すれば、バックラッシを調整可能である。しかし、左右一対のシリンダチューブ１４，１４相互の中心軸の軸ずれをより確実に防止する上では、上記実施形態のように、シリンダチューブ１４のインロー部３０とチューブ取付け孔２１の嵌合面とによるインロー構造を複数のボルト装着孔の偏心と同じ偏心位置に設けることが好ましい。

１折り曲げ式クレーン（クレーン）
２コラムポスト
２ａコラムポスト基端部（コラムポストの基端部）
２ｂ（基端部の）旋回軸部
３ブーム
４クレーン操作部
５シート
６コントロールレバー
７クローラ
８車両
９基台
１０旋回装置
１１（シリンダチューブを固定する）フランジ取付けボルト
１２ピニオンギヤ
１３軸受
１４シリンダチューブ
１５フランジ部
１６フランジボルト装着孔
１７スライドロッド
１８ピストン
１９ラックギヤ
２０ハウジング
２１フランジ装着部
２２（フランジ装着部の）雌ねじ
２３摺動板
２４押しねじ（摺動板押圧手段）
２５チューブ取付け孔
３０インロー部
３１（スライドロッドの）平滑面
３２Ｏリング
４０カバー装着部
４１カバー
４２カバー固定ボルト
４３キー

Claims

クレーンのコラムポストを前記クレーンが架装される車両の基台に対して水平方向に旋回させる旋回装置において、
前記コラムポストの基端部と前記基台との間に装着されるハウジングと、上下方向を向く軸線まわりに回転自在に前記ハウジング内に収容されるとともに前記コラムポストの基端部と一体で回転するピニオンギヤと、前記ハウジングの両側面に対向配置されたフランジ装着部に自身端面の円環状のフランジ面が装着される中空円筒状の一対のシリンダチューブと、前記一対のシリンダチューブ相互に摺嵌されて前記ピニオンギヤに中心軸が直交して歯合されるラックギヤを有するとともに前記一対のシリンダチューブに給排される圧油によりスライド移動するように両端にピストンを有するスライドロッドとを備えるラック・アンド・ピニオン方式の旋回装置であって、
前記シリンダチューブは、自身端部にインロー部を有する円環状のフランジ部と、該フランジ部の内孔の内側に溶着された円筒部とから構成され、前記フランジ部は、前記円環状のフランジ面に周方向に沿って同一円周上に等配された複数のボルト装着孔を有し、
前記フランジ部の内孔の中心軸と前記円筒部の中心軸とが同軸を形成する第一の同軸配置とされるとともに、前記インロー部の中心軸と、前記複数のボルト装着孔の並びによる同一円周の中心軸とが同軸を形成する第二の同軸配置とされ、
前記第一の同軸配置と前記第二の同軸配置とは、相互の中心線同士が偏心して形成されていることを特徴とするクレーンのコラムポスト用旋回装置。
前記一対のシリンダチューブは、前記複数のボルト装着孔の並びによる同一円周の中心軸が前記円筒部の中心軸に対して相互に同じだけ偏心して形成されており、前記ハウジングのフランジ装着部は、前記複数のボルト装着孔に対向する位置に、周方向に沿って同一円周上に等配された複数の雌ねじを有し、前記ハウジングのフランジ装着部に対する前記フランジの装着位置を円周方向に回転させて相互に同じだけ変えることで、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤ間のバックラッシを前記複数のボルト装着孔の周方向での装着位置に対応して段階的に変えられるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のクレーンのコラムポスト用旋回装置。
前記一対のシリンダチューブが二組並設されるとともに、該並設された一対のシリンダチューブそれぞれに摺嵌された前記スライドロッドのラックギヤにより前記ピニオンギヤを径方向両側から挟持するように構成されており、
前記スライドロッドは、前記ラックギヤが形成された側とは反対側の面に、前記スライド移動する方向に沿って形成された平滑面を有し、前記ハウジングは、前記スライドロッドの平滑面に対向する位置に、前記平滑面に摺接する摺動板と、該摺動板を前記平滑面に向けて押圧する押圧手段とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のクレーンのコラムポスト用旋回装置。
前記インロー部の外周面と前記ハウジングのチューブ取付け孔の嵌合面との間にはＯリングが介装され、前記ラックギヤと前記ピニオンギヤとの噛み合い部分は、前記ハウジング内部に潤滑油が充填されることによって常に潤滑状態とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクレーンのコラムポスト用旋回装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のクレーンのコラムポスト用旋回装置におけるラック・アンド・ピニオン機構のバックラッシを調整する方法であって、
前記一対のシリンダチューブそれぞれの、前記ハウジングのフランジ装着部に対する前記フランジの装着位置を周方向にて相互に同じだけ変えることにより、前記ピニオンギヤと前記ラックギヤ間のバックラッシを前記複数のボルト装着孔の周方向での装着位置に対応して変えることを特徴とするクレーンのコラムポスト用旋回装置のバックラッシ調整方法。