JP7187856B2 - リンク機構 - Google Patents

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Description

本発明は、作業機械に設けられ、ブームを片持ち支持する際に、一端部がマストに接続されたガイリンクの他端部と、ブームの支柱とを繋ぐリンク機構に関する。
特許文献1に開示されているように、クレーンなどの大型の作業機械においては、4本の支柱を有するブームと、一対のマストとを備えているものがある。マストの先端部と、ブームの先端部とは、ガイラインを介して連結される。そして、マストが起伏される結果、ブームが起伏される。
特開2017-154838号公報
ところで、作業機械のブームを現場で組み立てる際に、広いスペースを占有するため、他の車両の往来を妨害することがある。そこで、一端部がマストに接続されたガイラインの他端部と、下部ブームに設けられたブラケットとを繋いで、ブームを片持ち支持して地面から持ち上げることで、ブームの下を車両が通れるようにすることが求められている。
また、ブームを片持ち支持すれば、ブームの組み立てが容易になるので、できるだけ長いブームを片持ち支持できることが望ましい。しかしながら、片持ち支持するブームが長くなると、強度が必要になるため、下部ブームの支柱にブラケットを取り付ける必要がある。
ここで、ガイラインとしてガイリンクを用いる場合に、ブームの幅方向において、マスト側の一対の支柱同士の間隔が、一対のマスト同士の間隔と同じであれば、ブームの支柱における、マストからガイリンクが垂下する位置にブラケットを取り付けることで、ブラケットにガイリンクを接続する作業に困難は生じない。しかし、マスト側の一対の支柱同士の間隔が、一対のマスト同士の間隔よりも広い場合には、一対のマストから垂下したガイリンクをブームの支柱の上方まで移動させて、ブラケットにガイリンクを接続する必要がある。しかし、ガイリンクは重量が重く、しかも高所での作業となるため、作業が困難になるという問題がある。
本発明の目的は、ブラケットにガイリンクを接続する作業の作業性を向上させることが可能なリンク機構を提供することである。
本発明のリンク機構は、一対の支柱を有するブームと、一対のマストとを備えた作業機械に設けられ、前記ブームを片持ち支持する際に、一端部が前記マストに接続されたガイリンクの他端部と、前記支柱とを繋ぐリンク機構であって、前記ブームの幅方向において、前記一対の支柱同士の間隔は、前記一対のマスト同士の間隔よりも広くなっており、前記支柱に固定されたブラケットと、前記ガイリンクの前記他端部を接続可能な接続リンクと、複数のリンクで構成されて、一端が前記ブラケットに接続され、前記ブラケットと前記接続リンクとを繋ぐリンク列と、を有し、前記ブームが片持ち支持されないときに、前記リンク列を構成する前記複数のリンクの少なくとも1つが前記幅方向に斜めに配置されながら、前記複数のリンクが折り重ねられることで、前記接続リンクが前記幅方向における前記マストに対向する位置に配置され、前記ブームが片持ち支持される際に、前記マストに対向する位置に配置された前記接続リンクの端部に、前記ガイリンクの他端部が接続されることを特徴とする。
本発明によると、ブームを片持ち支持しないときに、接続リンクにはガイリンクが接続されない。このとき、リンク列を構成する複数のリンクの少なくとも1つを、ブームの幅方向に斜めに配置しながら、複数のリンクを折り重ねることで、接続リンクを幅方向におけるマストに対向する位置に配置しておく。これにより、接続リンクにガイリンクを接続してブームを片持ち支持する際に、マストに対向する位置に配置された接続リンクの端部に、マストから垂下したガイリンクの他端部を容易に接続することができる。よって、一対の支柱同士の間隔が、一対のマスト同士の間隔よりも広い構成において、ブラケットとガイリンクとを接続する作業の作業性を向上させることができる。
クレーンの側面図である。 下部ブームの斜視図である。 図2の要部Aの拡大図である。 クレーンの側面図であって、ブームを組み立てる際の図である。 クレーンの側面図であって、図4の続きの図である。 クレーンの側面図であって、図5の続きの図である。 クレーンの側面図であって、図6の続きの図である。 クレーンの側面図であって、ブームを分解する際の図である。 クレーンの側面図であって、図8の続きの図である。 クレーンの側面図であって、図9の続きの図である。 クレーンの側面図であって、図10の続きの図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(クレーンの構成)
本実施形態によるリンク機構は、作業機械であるクレーンに設けられている。クレーン10の側面図である図1に示すように、クレーン10は、クローラ式の下部走行体11の上部に上部旋回体12が旋回可能に設けられた構成となっている。以下、図1の右側を前側、図1の左側を後側として説明する。なお、作業機械は、クローラ式のクレーンに限定されず、ホイール式のクレーンであってもよい。
上部旋回体12は、旋回フレーム13と、ブーム14と、マスト15と、ウインチ16と、下部スプレッダ17と、カウンタウエイト18と、バックストップ装置19と、を有している。
旋回フレーム13は、下部走行体11に取り付けられている。ブーム14は、旋回フレーム13の前部に、旋回フレーム13に対して起伏可能に連結されている。ブーム14は、下部ブーム14a、中間ブーム14b、および、上部ブーム14cで構成されている。中間ブーム14bの数は1つに限られない。ブーム14は、マスト15側と、その反対側とに、それぞれ一対の支柱を有している。
マスト15は、ブーム14の後側において、旋回フレーム13に対して起伏可能に連結されている。マスト15は、ブーム14の幅方向(図1の紙面に直交する方向)に一対設けられている。マスト15の先端部と、ブーム14の先端部とは、ガイリンク20を介して連結されている。本実施形態においては、ブーム14の幅方向において、ブーム14の一対の支柱同士の間隔は、一対のマスト15同士の間隔よりも広くなっている。
ウインチ16は、旋回フレーム13に配置されている。ウインチ16は、ワイヤロープの巻取り、および繰出しを行うものであり、吊荷の巻上および巻下、ならびに、ブーム14の起伏などに用いられる。
下部スプレッダ17は、旋回フレーム13の後部に設けられている。マスト15の先端部に設けられた上部スプレッダ21と、下部スプレッダ17とは、ブーム起伏ロープ22を介して連結されている。ウインチ16で、ブーム起伏ロープ22を巻取り及び巻出しすることで、マスト15が起伏する結果、ブーム14が起伏する。
カウンタウエイト18は、旋回フレーム13の後部に搭載されている。バックストップ装置19は、ブーム14の背面に取り付けられ、ブーム14の背面から旋回フレーム13に向かって延びている。バックストップ装置19は、旋回フレーム13に固定されたバックストップ受け23に受けられることで、ブーム14の後側への回転を規制する。
(リンク機構の構成)
下部ブーム14aの斜視図である図2、および、図2の要部Aの拡大図である図3に示すように、リンク機構1は、下部ブーム14aに設けられている。リンク機構1は、ブーム14を片持ち支持する際に、一端部がマスト15に接続されたマスト側ガイリンク20a(図4参照)の他端部と、下部ブーム14aの支柱24とを繋ぐものである。ここで、片持ち支持とは、ブーム14の一端が自由端で、他端が固定であることを意味する。
リンク機構1は、ブラケット2と、接続リンク3と、リンク列4と、リンク置台5と、を有している。ここで、図2,3は、ブーム14の組み立て・分解時において、下部ブーム14aを倒した状態を図示している。なお、リンク機構1は、中間ブーム14bに設けられていてもよい。
リンク機構1は、作業時においても下部ブーム14aから取り外されない。リンク機構1は、ブーム14の組み立て・分解時において、下部ブーム14aと一体で輸送される。
ブラケット2は、下部ブーム14aのマスト15側の一対の支柱24にそれぞれ固定されている。接続リンク3には、マスト側ガイリンク20aの他端部を接続可能である。ここで、マスト側ガイリンク20aとは、ガイリンク20の一部であって、ブーム14の組み立て時に、一端部がマスト15に接続され、他端部が自由端となっている部分である。
リンク列4は、複数のリンクで構成され、ブラケット2と接続リンク3とを繋いでいる。本実施形態において、リンク列4は、第1リンク4aと、第2リンク4bと、第3リンク4cと、第4リンク4dと、で構成されている。即ち、リンク列4を構成する複数のリンクの数は、4個であるが、これに限定されない。
第1リンク4aは、接続部3aで接続リンク3に接続している。第1リンク4aは、ブーム14が片持ち支持されないときに、下部ブーム14aの長手方向に配置される。図2,3では、第1リンク4aが下部ブーム14aの長手方向に配置された状態を図示している。
第2リンク4bは、第4リンク4dを介してブラケット2に接続されている。第2リンク4bは、ブーム14が片持ち支持されないときに、下部ブーム14aの幅方向に斜めに配置される。図2,3では、第2リンク4bが下部ブーム14aの幅方向に斜めに配置された状態を図示している。
第3リンク4cは、第1リンク4aと第2リンク4bとを繋いでいる。第3リンク4cは、第1リンク4aの回動方向と、第2リンク4bの回動方向とが直交するように、両者を繋いでいる。第4リンク4dも同様に、第4リンク4dの回動方向と、第2リンク4bの回動方向とが直交するように、第2リンク4bとブラケット2とを繋いでいる。
リンク置台5は、下部ブーム14aに取り付けられた板部材25の上に立てて設けられ、下部ブーム14aの幅方向(図2のB方向)におけるマスト15に対向する位置に配置されている。リンク置台5には、接続リンク3におけるリンク列4との接続部3aを載置することが可能である。図2,3では、接続リンク3の接続部3aがリンク置台5に載置された状態を図示している。
板部材25には、一対のガイド8が立てて設けられている。図3に示すように、ブーム14が片持ち支持されないときに、第2リンク4bが一対のガイド8に案内されて、下部ブーム14aの幅方向に斜めに配置される。
接続リンク3は、接続リンク3にマスト側ガイリンク20aが接続されないときに、接続リンク3における接続部3aとは反対側の端部3bがリンク列4に折り重なる第1の位置に配置される。図2,3では、接続リンク3が第1の位置に配置された状態を実線で図示している。一方、接続リンク3は、接続リンク3にマスト側ガイリンク20aが接続される際に、端部3bが上になる第2の位置まで回動される。図2,3では、接続リンク3が第2の位置に配置された状態を破線で図示している。
リンク置台5は、第2の位置において接続リンク3を支持する支持部材5aを有している。この支持部材5aが、接続リンク3の下方から当接することで、第2の位置において端部3bが上になった状態で、接続リンク3が支持される。
ブーム14を片持ち支持しないときには、接続リンク3にマスト側ガイリンク20aが接続されない。このとき、リンク列4を構成する第2リンク4bが幅方向に斜めに配置されながら、リンク列4を構成する複数のリンクが折り重ねられる。これにより、接続リンク3の接続部3aがリンク置台5に載置される。
一方、ブーム14を片持ち支持するときに、接続リンク3にマスト側ガイリンク20aが接続される。このとき、ブーム14の幅方向において、一対の支柱24同士の間隔は、一対のマスト15同士の間隔よりも広くなっているため、マスト15から垂下したマスト側ガイリンク20aの他端部は、支柱24の上方には位置せず、リンク置台5の上方に位置する。そして、リンク置台5には、接続リンク3の接続部3aが載置されているので、マスト15から垂下したマスト側ガイリンク20aの他端部を、接続リンク3の端部3bに容易に接続することができる。
また、接続リンク3の接続部3aをリンク置台5に載置しておくことで、マスト側ガイリンク20aの他端部を接続リンク3の端部3bに接続する際に、接続リンク3を持ち上げる必要がない。そのため、作業者の負担を軽減させることができる。
また、ブーム14を片持ち支持しないときに、リンク列4に折り重なる第1の位置に接続リンク3を配置することで、リンク機構1全体の高さを低くすることができる。よって、分解したブーム14を輸送する際の輸送高さを輸送制限高さよりも低くすることができる。一方、ブーム14を片持ち支持する際に、接続リンク3の端部3bが上になる第2の位置において、支持部材5aで接続リンク3を支持する。これにより、マスト15から垂下させたマスト側ガイリンク20aの他端部を接続リンク3の端部3bに一層容易に接続することができる。
なお、ブーム14の組み立て・分解時において、下部ブーム14aには、ブーム側ガイリンク20bの一部が搭載されている。ブーム14の幅方向において、一対のブーム側ガイリンク20b同士の間隔は、一対のマスト15同士の間隔と同じである。ここで、ブーム側ガイリンク20bとは、ガイリンク20の一部であって、作業時に、一端部がマスト側ガイリンク20aの他端部に接続され、他端部が上部ブーム14cの先端部に接続される。
ブーム14を片持ち支持する際に、接続リンク3が第2の位置に配置されるため、接続リンク3のの端部3bがブーム側ガイリンク20bの上方に位置する。これにより、ブーム側ガイリンク20bの他端部よりも、接続リンク3の端部3bの方が、マスト側ガイリンク20aの他端部に近くなるので、マスト側ガイリンク20aを間違ってブーム側ガイリンク20bに接続してしまうのが抑制される。
また、リンク機構1は、防止部材6をさらに有している。防止部材6は、第1の位置に配置された接続リンク3が第2の位置の方に回動するのを防止するものである。防止部材6は、リンク置台5の上に立てて設けられた一対の支持片6aと、一対の支持片6aにそれぞれ挿通されるピン6bとを有している。ピン6bが挿通される位置は、第1の位置に配置された接続リンク3の接続部3aの上方である。一対の支持片6aにピン6bが挿通されると、第1の位置に配置された接続リンク3は、第2の位置の方に回動できなくなる。
このように、第1の位置に配置された接続リンク3が第2の位置の方に回動するのを防止する。これにより、ブーム14を片持ち支持しないときに、接続リンク3が第2の位置の方に回動して、マスト側ガイリンク20aとブーム側ガイリンク20bとを接続する作業の邪魔になるのを抑制することができる。
また、リンク機構1は、抑制部材7をさらに有している。抑制部材7は、板部材25の上に立てて設けられている。抑制部材7は、ブーム14が片持ち支持されないときに、第1リンク4aが接続リンク3とともに下部ブーム14aの基端側(図中左側)に回動するのを抑制するものである。
作業時において、ブーム14を起こした際に、防止部材6のピン6bが挿されていないと、第1リンク4aが接続リンク3とともに下部ブーム14aの基端側に回動して、周辺の他の部材にぶつかり、これらを破損させる可能性がある。そこで、第1リンク4aが接続リンク3とともに下部ブーム14aの基端側に回動するのを、抑制部材7で抑制することで、部材が破損するのを抑制することができる。
(リンク機構の動作)
次に、リンク機構1の動作について、図4~図11を参照しつつ説明する。図4~図11は、クレーン10の側面図である。
(ブーム組立ステップ)
分解されたブーム14を組み立てる場合、まず、図4に示すように、旋回フレーム13に下部ブーム14aの基端部を接続する。次に、防止部材6のピン6bを抜く(図3参照)。これにより、第1の位置に配置された接続リンク3が第2の位置の方に回動可能になる。抜いたピン6bは、図示しない格納場所に格納する。なお、抜いたピン6bは、接続リンク3を第2の位置の方に回動させた後に、元の場所に差し込んでもよい。次に、接続リンク3の端部3bから接続ピンを抜く。ここで、接続ピンは、接続リンク3とマスト側ガイリンク20aとを接続する際に用いるもので、接続リンク3の端部3bに挿通されている。
次に、接続リンク3を第2の位置の方に回動させて、リンク置台5の支持部材5a(図3参照)に当接させる。次に、マスト15を降ろし、接続ピンで、接続リンク3の端部3bとマスト側ガイリンク20aの他端部とを接続する。
次に、図5に示すように、中間ブーム14bの図面上側の穴と、下部ブーム14aの図面上側の穴とをピンで接続する。そして、マスト15を起こす。これにより、ブーム14が片持ち支持される。その後、中間ブーム14bの図面下側の穴と、下部ブーム14aの図面下側の穴とが一致したところで、両者をピンで接続する。これにより、下部ブーム14aに中間ブーム14bが接続される。同様にして、中間ブーム14bに上部ブーム14cを接続する。
次に、図6に示すように、マスト15を降ろす。そして、接続リンク3の端部3bとマスト側ガイリンク20aの他端部とを接続している接続ピンを抜く。次に、接続リンク3を第1の位置まで回動させ、防止部材6のピン6bを一対の支持片6aに挿通させる(図3参照)。これにより、接続リンク3が第2の位置の方に回動できなくなる。
次に、図7に示すように、マスト15をさらに降ろす。そして、マスト側ガイリンク20aとブーム側ガイリンク20bとを接続ピンで接続する。このときの接続ピンは、先に接続リンク3とマスト側ガイリンク20aとを接続していたものであるが、別の接続ピンを用いてもよい。
(ブーム分解ステップ)
次に、組み立てられたブーム14を分解する場合、まず、図8に示すように、マスト15を降ろし、マスト側ガイリンク20aとブーム側ガイリンク20bとを接続している接続ピンを抜く。
次に、図9に示すように、防止部材6のピン6bを抜く。これにより、第1の位置に配置された接続リンク3が第2の位置の方に回動可能になる。次に、接続リンク3を第2の位置の方に回動させて、リンク置台5の支持部材5aに当接させる。次に、マスト15を少し上げて、接続ピンで、接続リンク3の端部3bとマスト側ガイリンク20aの他端部とを接続する。
次に、図10に示すように、マスト15を上げる。これにより、ブーム14が片持ち支持される。その後、中間ブーム14bの図面下側の穴と、下部ブーム14aの図面下側の穴とを接続しているピンを抜く。
次に、図11に示すように、マスト15を降ろして、中間ブーム14bの図面上側の穴と、下部ブーム14aの図面上側の穴とを接続しているピンを抜く。これにより、下部ブーム14aと中間ブーム14bとが切り離される。その後、マスト15をさらに降ろして、接続リンク3の端部3bとマスト側ガイリンク20aの他端部とを接続している接続ピンを抜く。そして、接続リンク3を第1の位置まで回動させ、防止部材6のピン6bを一対の支持片6aに挿通させる(図3参照)。これにより、接続リンク3が第2の位置の方に回動できなくなる。その後、接続リンク3の端部3bに接続ピンを挿通させる。
(効果)
以上に述べたように、本実施形態に係るリンク機構1によると、ブーム14を片持ち支持しないときに、接続リンク3にはマスト側ガイリンク20aが接続されない。このとき、リンク列4を構成する複数のリンクの少なくとも1つを、ブーム14の幅方向に斜めに配置しながら、複数のリンクを折り重ねることで、接続リンク3を幅方向におけるマスト15に対向する位置に配置しておく。これにより、接続リンク3にマスト側ガイリンク20aを接続してブーム14を片持ち支持する際に、マスト15に対向する位置に配置された接続リンク3の端部3bに、マスト15から垂下したマスト側ガイリンク20aの他端部を容易に接続することができる。よって、一対の支柱24同士の間隔が、一対のマスト15同士の間隔よりも広い構成において、ブラケット2とマスト側ガイリンク20aとを接続する作業の作業性を向上させることができる。
また、ブーム14が片持ち支持されないときに、接続リンク3の接続部3aをリンク置台5に載置しておく。これにより、マスト側ガイリンク20aの他端部を接続リンク3の端部3bに接続する際に、接続リンク3を持ち上げる必要がない。そのため、作業者の負担を軽減させることができる。
また、ブーム14を片持ち支持しないときに、リンク列4に折り重なる第1の位置に接続リンク3を配置することで、リンク機構1全体の高さを低くすることができる。よって、分解したブーム14を輸送する際の輸送高さを輸送制限高さよりも低くすることができる。一方、ブーム14を片持ち支持する際に、接続リンク3の端部3bが上になる第2の位置において接続リンク3を支持する。これにより、マスト15から垂下させたマスト側ガイリンク20aの他端部を接続リンク3の端部3bに一層容易に接続することができる。
また、第1の位置に配置された接続リンク3が第2の位置の方に回動するのを防止する。これにより、ブーム14を片持ち支持しないときに、接続リンク3が第2の位置の方に回動して、他の作業の邪魔になるのを抑制することができる。
また、ブーム14が片持ち支持されないときに、第1リンク4aが接続リンク3とともにブーム14の基端側に回動するのを抑制する。これにより、第1リンク4aが接続リンク3とともにブーム14の基端側に回動して、周辺の他の部材にぶつかることで、これらが破損するのを抑制することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
1 リンク機構
2 ブラケット
3 接続リンク
3a 接続部
3b 端部
4 リンク列
4a 第1リンク
4b 第2リンク
4c 第3リンク
4d 第4リンク
5 リンク置台
5a 支持部材
6 防止部材
6a 支持片
6b ピン
7 抑制部材
8 ガイド
10 クレーン
11 下部走行体
12 上部旋回体
13 旋回フレーム
14 ブーム
14a 下部ブーム
14b 中間ブーム
14c 上部ブーム
15 マスト
16 ウインチ
17 下部スプレッダ
18 カウンタウエイト
19 バックストップ装置
20 ガイリンク
20a マスト側ガイリンク
20b ブーム側ガイリンク
21 上部スプレッダ
22 ブーム起伏ロープ
23 バックストップ受け
24 支柱
25 板部材

Claims (5)

  1. 一対の支柱を有するブームと、一対のマストとを備えた作業機械に設けられ、前記ブームを片持ち支持する際に、一端部が前記マストに接続されたガイリンクの他端部と、前記支柱とを繋ぐリンク機構であって、
    前記ブームの幅方向において、前記一対の支柱同士の間隔は、前記一対のマスト同士の間隔よりも広くなっており、
    前記支柱に固定されたブラケットと、
    前記ガイリンクの前記他端部を接続可能な接続リンクと、
    複数のリンクで構成されて、一端が前記ブラケットに接続され、前記ブラケットと前記接続リンクとを繋ぐリンク列と、
    を有し、
    前記ブームが片持ち支持されないときに、前記リンク列を構成する前記複数のリンクの少なくとも1つが前記幅方向に斜めに配置されながら、前記複数のリンクが折り重ねられることで、前記接続リンクが前記幅方向における前記マストに対向する位置に配置され、
    前記ブームが片持ち支持される際に、前記マストに対向する位置に配置された前記接続リンクの端部に、前記ガイリンクの他端部が接続されることを特徴とするリンク機構。
  2. 前記ブームに設けられて、前記幅方向における前記マストに対向する位置に配置され、前記接続リンクにおける前記リンク列との接続部を載置することが可能なリンク置台をさらに有し、
    前記ブームが片持ち支持されないときに、前記接続部が前記リンク置台に載置されることを特徴とする請求項1に記載のリンク機構。
  3. 前記接続リンクは、前記接続リンクに前記ガイリンクが接続されないときに、前記端部が前記リンク列に折り重なる第1の位置に配置される一方、前記接続リンクに前記ガイリンクが接続される際に、前記端部が上になる第2の位置まで回動され、
    前記リンク置台は、前記第2の位置において前記接続リンクを支持する支持部材を有していることを特徴とする請求項2に記載のリンク機構。
  4. 前記第1の位置に配置された前記接続リンクが前記第2の位置の方に回動するのを防止する防止部材をさらに有していることを特徴とする請求項3に記載のリンク機構。
  5. 前記リンク列を構成する前記複数のリンクは、
    前記接続リンクに接続し、前記ブームが片持ち支持されないときに、前記ブームの長手方向に配置される第1リンクと、
    前記ブームが片持ち支持されないときに、前記幅方向に斜めに配置される第2リンクと、
    前記第1リンクと前記第2リンクとを繋ぐ第3リンクと、
    を有し、
    前記ブームが片持ち支持されないときに、前記第1リンクが前記接続リンクとともに前記ブームの基端側に回動するのを抑制する抑制部材をさらに有していることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のリンク機構。
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Citations (4)

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