JP7380081B2 - ブーム支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、ブーム支持構造に関する。

従来、クレーン等のブームを支持する板状のブーム支持部がブームに取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、応力の分散を図る補強リブがアーム部に設けられている構成が開示されている。

特開２００１－３４８９０３号公報

ところで、クレーン等の作業車両では、一般的に、ブームの側面に配線や配管が取り付けられる。しかし、特許文献１に記載の構成では、配線をアーム部の側面に取り付ける際に、補強リブを回避して配置しなければならない、という問題がある。

そこで、本発明は、ブームを支持するブーム支持部を回避することなく、ブームの側面に配線や配管を配置することができるブーム支持構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のブーム支持構造は、配線と配管の少なくとも一方が側面に配置されるブームと、前記ブームの下面から前記側面にかけて延在して前記ブームを支持する板状のブーム支持部と、を備え、前記ブーム支持部は、本体部と、先端部と、曲げ部と、を備え、前記本体部は前記ブームの軸方向に直交する方向に延在し、前記先端部は前記本体部の先端から前記軸方向の基端側に延在し、前記曲げ部は前記先端部を前記配線と前記配管の少なくとも一方の手前で前記本体部の先端から曲げていることを特徴とする。

このように構成された本発明のブーム支持構造は、ブームを支持するブーム支持部を回避することなく、ブームの側面に配線や配管を配置することができる。

実施例１のクレーンを示す側面図である。 実施例１の基端ブームに取り付けられた支持ブラケットを示す側面図である。 実施例１の支持ブラケットと起伏シリンダを示す斜視図である。 ブームに働く曲げモーメントを示すモーメント線図である。 別の実施例の支持ブラケットを示す側面図である。

以下、本発明によるブーム支持構造を実現する実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１におけるブーム支持構造は、クレーンとしてのラフテレーンクレーン（以下、単にクレーンという）に適用される。

［クレーンの構成］
図１は、実施例１のクレーンを示す側面図である。以下、実施例１のクレーンの構成を説明する。なお、ブーム３０の軸方向を軸方向Ｄとする。

図１に示すように、クレーン１は、走行体１０と、旋回体２０と、ブーム３０とを備える。

走行体１０は、アウトリガー１１と、道路や作業現場を自走するための走行装置等を備える。

アウトリガー１１は、作業時に、水平方向及び垂直方向に張り出し、車体全体を持ち上げて、姿勢を安定させる。

旋回体２０は、走行体１０の上方に設けられ、走行体１０に対して、鉛直軸Ｃ１回りに回転可能となっている。旋回体２０は、キャビン２１を備える。キャビン２１は、走行体１０の走行を制御するための操作部（例えば、ステアリング、シフトレバー、アクセルペダル、及びブレーキペダル等）を有する。また、キャビン２１は、旋回体２０やブーム３０やウインチ等を操作する操作部を有する。キャビン２１に搭乗した作業者は、操作部を操作して、旋回体２０を旋回させ、ブーム３０を起伏及び伸縮させ、ウインチを回転させて作業を行う。

ブーム３０は、基端側の基端ブーム３１と、中間ブーム３２と、先端側の先端ブーム３３と、を備える。中間ブーム３２と先端ブーム３３は、順次、基端ブーム３１の内部に格納される入れ子式になっている。

基端ブーム３１は、基端側が、根元支点２３を介して、旋回体２０に支持される。基端ブーム３１の下面には、支持ブラケット４０が取り付けられる。支持ブラケット４０は、起伏支点２４を介して、旋回体２０に設けられた起伏シリンダ２２に支持される。

起伏シリンダ２２が伸縮することで、根元支点２３を介して、ブーム３０は起伏し、伸縮シリンダ（不図示）が伸縮することによって、ブーム３０が伸縮する。

先端ブーム３３には、アクチュエータとしてのカメラ７０が取り付けられる。カメラ７０は、先端ブーム３３からの映像を撮影する。

基端ブーム３１の外周面の側面の基端側に、リール２５が取り付けられる。リール２５は、配線２６の巻取りや引き出し（繰り出し）を可能にする。

図１及び図２に示すように、配線２６は、ブーム３０の側面に、軸方向Ｄに沿って配置され、保持部材（ガイド部材）２７によって保持される。すなわち、配線２６は、保持部材２７を介して、ブーム３０の側面に取り付けられる。配線２６は、中立軸Ｎの近傍に配置される。中立軸Ｎとは、ブーム３０の断面の重心を通る軸であり、ブーム３０に曲げモーメントをかけた場合に、伸び縮みの少ない軸である。なお、配線２６に替えて、配管を設けることもできるし、配線２６に沿うように配線２６の近傍に配管を設けることもできる。

配線２６は、電源ケーブルや信号ケーブルとすることができる。配線２６の先端は、カメラ７０に接続される。

図１に示すように、先端ブーム３３の先端に設けられたブームヘッド３３ａには、シーブ３４が配置されている。旋回体２０の、ブーム３０の基端近くに設けられたウインチには、吊り荷用のワイヤロープ３５が巻かれている。ワイヤロープ３５は、ウインチからシーブ３４までブーム３０の軸方向Ｄに沿って配置され、シーブ３４に掛け回されたワイヤロープ３５は、シーブ３４から鉛直方向の下方に吊り下げられる。ワイヤロープ３５の最下部には、フック３６が設けられている。

フック３６に荷物が吊られ、ウインチに巻かれたワイヤロープ３５を繰り出すことで、フック３６が降下し、ワイヤロープ３５を巻き上げることで、フック３６は上昇する。

このように構成されたクレーン１は、ウインチによるワイヤロープ３５の繰り出し・巻き上げ、ブーム３０の起伏及び伸縮、並びに旋回体２０の旋回により、フック３６に吊られた荷物を所定の位置に移動させる。

［支持ブラケットの構成］
図２は、実施例１の基端ブーム３１に取り付けられた支持ブラケットを示す側面図である。図３は、実施例１の支持ブラケットと起伏シリンダを示す斜視図である。以下、実施例１の支持ブラケットの構成を説明する。

図２及び図３に示すように、支持ブラケット４０は、例えば、溶接等によって、基端ブーム３１に取り付けられる。支持ブラケット４０は、対向する一対の支持プレート４２と、ブーム支持部４１と、を備える。

支持プレート４２は、鋼板で板状に形成される。支持プレート４２は、起伏支点２４を介して、起伏シリンダ２２の一端に回転可能に接続される。

ブーム支持部４１は、鋼板で板状に形成され、支持プレート４２の軸方向Ｄの先端側に、溶接等によって接続される。ブーム支持部４１は、本体部４１ａと、先端部４１ｂと、曲げ部４１ｃと、を備える。

本体部４１ａは、軸方向Ｄにおいて、起伏支点２４の先端側に配置される。本体部４１ａは、基端ブーム３１の下面から側面にかけて、軸方向Ｄに直交する方向に延在して、基端ブーム３１を支持する。

本体部４１ａは、基端ブーム３１の下面から中立軸Ｎの手前まで延在する。すなわち、本体部４１ａは、基端ブーム３１の下面から、中立軸Ｎの手前の側面の位置までを囲むように形成されて、基端ブーム３１を支持する。本体部４１ａは、上方に向かうにしたがって末広がりに形成される。

先端部４１ｂは、本体部４１ａの先端から、曲げ部４１ｃを介して、軸方向Ｄの基端側に延在する。先端部４１ｂは、起伏支点２４を超えて、軸方向Ｄの基端側に延在する。曲げ部４１ｃは、所定の大きさの半径を有するように曲げられて形成される。

すなわち、先端部４１ｂは、中立軸Ｎの手前で曲げられて形成される。つまり、曲げ部４１ｃは、中立軸Ｎの手前に設けられる。

言い換えると、先端部４１ｂは、中立軸Ｎの付近に取り付けられた配線２６の手前で曲げられて形成される。つまり、曲げ部４１ｃは、中立軸Ｎの付近に取り付けられた配線２６の手前に設けられる。

図２に示すように、ブーム支持部４１には、軸方向Ｄで先端側に、ブーム支持部４１を補強する補強プレート４３が取り付けられる。補強プレート４３は、側面視で略三角形に形成される。補強プレート４３は、基端ブーム３１の外周面と、ブーム支持部４１の先端側の面とに、溶接等によって取り付けられる。

このように構成された支持ブラケット４０は、起伏シリンダ２２からの入力荷重を基端ブーム３１へ伝達する。この際、本体部４１ａが上方に向かうにしたがって末広がりに形成されることで、起伏シリンダ２２からの力を、基端ブーム３１の広い範囲で分散させることができる。

［ブーム支持構造の作用］
以下、実施例１のブーム支持構造の作用を説明する。

実施例１のブーム支持構造は、配線２６と配管の少なくとも一方が側面に配置されるブーム３０と、ブーム３０の下面から側面にかけて延在してブーム３０を支持する板状のブーム支持部４１と、ブーム支持部４１の先端部４１ｂを配線２６と配管の少なくとも一方の手前で曲げた曲げ部４１ｃと、を備える（図２）。

これにより、配線２６や配管を、ブーム支持部４１に邪魔されることなく、配置することができる。そのため、配線２６や配管をブーム３０の側面に取り付けやすくすることができる。

また、配線２６や配管を一直線に配置することができるので、配線２６や配管の見栄えを良くすることができる。

また、ブーム支持部４１が曲げ部４１ｃを有することで、曲げ部４１ｃで応力を分散させ、ブーム支持部４１の先端部４１ｂへの応力集中を緩和することができる。

実施例１のブーム支持構造では、ブーム支持部４１は、ブーム３０を起伏する起伏シリンダ２２が接続された起伏支点２４より、ブーム３０の先端側に設けられ、ブーム支持部４１の先端部４１ｂは、起伏支点２４を超えて基端側に延在する（図２及び図３）。

ところで、図４に示すブームに働く曲げモーメントを示すモーメント線図から分かるように、荷物をフック３６で吊った際、起伏支点２４より基端側は、起伏支点２４より先端側と逆の曲げモーメントが働く。そして、起伏支点２４の基端側に働く曲げモーメントは、起伏支点２４の先端側より、低下する。

実施例１では、先端部４１ｂが起伏支点２４を超えて基端側に延在することで、ブーム支持部４１の先端部４１ｂの先端縁を、曲げモーメントが低い場所に着地させることができる。その結果、ブーム支持部４１の先端部４１ｂとブーム３０の接続部の近傍に生じる応力集中を回避して、溶接割れ等を防ぐことができる。

実施例１のブーム支持構造では、曲げ部４１ｃは、ブーム３０の中立軸Ｎの手前に設けられる（図２）。

ところで、ブーム３０が荷物を吊ると、ブーム３０は荷物の重さで変形する。このブーム３０の変形量は、ブーム３０の中立軸Ｎから遠ざかる程、大きくなる。

実施例１では、曲げ部４１ｃを中立軸Ｎの手前に設けることで、配線２６や配管をブーム３０の中立軸Ｎの付近に設けることができる。そのため、ブーム３０の曲げモーメントの影響が小さい中立軸Ｎの付近に、配線２６や配管を設けることができる。その結果、配線２６の断線や配管からの油漏れ等を防ぐことができる。

以上、本発明のブーム支持構造を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や、追加等は許容される。

実施例１では、先端部４１ｂは、起伏支点２４を超えて、軸方向Ｄの基端側に延在する例を示した。しかし、図５に示すように、先端部４１ｂは、起伏支点２４を超えずに、起伏支点２４の手前まで、軸方向Ｄの基端側に延在してもよい。この場合、ブーム支持部４１の全長を短くすることができ、軽量化をすることができる。

実施例１では、ブーム支持部４１は、起伏シリンダ２２に接続される例を示した。しかし、ブーム支持部は、起伏シリンダ２２に接続されないものであってもよい。

実施例１では、先端ブーム３３にアクチュエータとしてのカメラ７０が取り付けられる例を示した。しかし、先端ブームには、アクチュエータとしての検出器等が取り付けられてもよい。

実施例１では、配線２６は、１本取り付け得られる例を示した。しかし、配線は、２本以上取り付けられてもよいし、配管が取り付けられてもよい。

実施例１では、本発明をラフテレーンクレーン車に適用する例を示した。しかし、本発明は、ブームと配線や配管を備える作業車両に適用することができる。

１ クレーン
２４ 起伏支点
２６ 配線
３０ ブーム
４１ ブーム支持部
４１ｂ 先端部
４１ｃ 曲げ部
Ｎ 中立軸

Claims (4)

1. 配線と配管の少なくとも一方が側面に配置されるブームと、
   前記ブームの下面から前記側面にかけて延在して前記ブームを支持する板状のブーム支持部と、を備え、
   前記ブーム支持部は、本体部と、先端部と、曲げ部と、を備え、前記本体部は前記ブームの軸方向に直交する方向に延在し、前記先端部は前記本体部の先端から前記軸方向の基端側に延在し、前記曲げ部は前記先端部を前記配線と前記配管の少なくとも一方の手前で前記本体部の先端から曲げている
   ことを特徴とする、ブーム支持構造。
2. 前記ブーム支持部の前記本体部は、前記ブームを起伏する起伏シリンダが接続された起伏支点より、前記ブームの先端側に設けられ、
   前記ブーム支持部の前記先端部は、前記起伏支点を超えずに前記基端側に延在する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のブーム支持構造。
3. 前記ブーム支持部の前記本体部は、前記ブームを起伏する起伏シリンダが接続された起伏支点より、前記ブームの先端側に設けられ、
   前記ブーム支持部の前記先端部は、前記起伏支点を超えて前記基端側に延在する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のブーム支持構造。
4. 前記曲げ部は、前記ブームの中立軸の手前に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１から３のうちいずれか１項に記載のブーム支持構造。