JP7626006B2 - 補助シリンダ - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の起伏部材に揺動自在に設けられた補助シリンダに関する。

クレーンのような作業機械では、作業現場で分解および組立が行われる。そこで、特許文献１に開示されているように、クローラの着脱や、ブームの分解および組立を補助する補助シリンダが、起伏部材であるマストに揺動自在に設けられたクレーンが知られている。

特開２０１７－１７８５６２号公報

ところで、補助シリンダは、リンクと油圧シリンダとブラケットとで構成されており、リンクの一端部が起伏部材に１本のピンで連結され、リンクの他端部と油圧シリンダの一端部とが１本のピンで連結され、油圧シリンダの他端部とブラケットとが１本のピンで連結されている。そのため、起伏部材に対するリンクの揺動自由度、リンクに対する油圧シリンダの揺動自由度、および、油圧シリンダに対するブラケットの揺動自由度がそれぞれ高い。よって、補助シリンダでクローラなどを持ち上げたときに、荷ぶれを起こす可能性が高い。

本発明の目的は、クローラなどを持ち上げたときの荷ぶれを抑制することが可能な補助シリンダを提供することである。

本発明は、作業機械の起伏部材に一端部が揺動自在に連結されたリンクと、前記リンクの他端部に一端部が連結された油圧シリンダと、前記油圧シリンダの他端部に連結されたブラケットと、前記リンクの前記一端部に取り付けられ、前記起伏部材に対する前記リンクの揺動角度を規制する規制部材と、を有し、前記リンクの前記他端部と前記油圧シリンダの前記一端部とが複数の第１ピンで連結されており、前記油圧シリンダの前記他端部と前記ブラケットとが複数の第２ピンで連結されていることを特徴とする。

本発明によると、起伏部材に対するリンクの揺動角度が規制部材で規制されている。よって、起伏部材に対するリンクの揺動自由度を制限することができる。また、リンクの他端部と油圧シリンダの一端部とが複数の第１ピンで連結され、油圧シリンダの他端部とブラケットとが複数の第２ピンで連結されている。これにより、リンクの他端部と油圧シリンダの一端部とが１本のピンで連結され、油圧シリンダの他端部とブラケットとが１本のピンで連結されている場合に比べて、リンクに対する油圧シリンダの揺動自由度、および、油圧シリンダに対するブラケットの揺動自由度をそれぞれ低くすることができる。これらにより、補助シリンダでクローラなどを持ち上げたときの荷ぶれを抑制することができる。

クレーンの側面図であり、クレーンが組み立てられた状態を示す図である。 分解されたクレーンの側面図であり、補助シリンダでクローラを持ち上げている状態を示す図である。 図２の要部Ａの拡大図である。 図２の要部Ｂの拡大図である。 図２の要部Ｃの拡大図である。 分解されたクレーンの側面図であり、補助シリンダがマストに格納された状態を示す図である。 図６の要部Ｄの拡大図である。

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）
本実施形態における補助シリンダは、作業機械の起伏部材に揺動自在に設けられている。作業機械であるクレーン１０の側面図である図１に示すように、クレーン１０は、吊荷（図示せず）の巻上および巻下を行うものであって、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。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、旋回ベアリング（図示せず）を介して下部走行体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、下部ブームと、一または複数の中間ブームと、上部ブームとで構成されている。本実施形態において、ブーム１４はラチスブームである。

マスト（起伏部材）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。

ウインチ１６は、旋回フレーム１３の中央部に配置されている。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。本実施形態において、ウインチ１６は３個設けられている。３個のウインチ１６は、旋回フレーム１３の前側から後側に向かって、主巻ウインチ１６ａ、補巻ウインチ１６ｂ、起伏ウインチ１６ｃの順番で配置されている。

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。

このような構成のクレーン１０は、作業現場で分解および組立が行われる。クレーン１０は、複数の部分に分解され、複数のトレーラー等に分けて積載されて、次の作業現場まで搬送され、その作業現場で再度組み立てられる。

分解されたクレーン１０の側面図である図２に示すように、クレーン１０の分解時には、ブーム１４が分解され、上部旋回体１２から取り外された状態にされる。また、上部旋回体１２からカウンタウエイト１８が取り外されるとともに、下部走行体１１からクローラが取り外される。

（補助シリンダの構成）
図２に示すように、クレーン１０は、補助シリンダ１を有している。補助シリンダ１は、マスト１５に揺動自在に設けられている。また、補助シリンダ１は、マスト１５の腹面側（図中右側）に設けられている。補助シリンダ１の揺動方向は、図２の左右方向である。なお、補助シリンダ１は、ブーム１４（下部ブーム）に揺動自在に設けられていてもよい。

補助シリンダ１は、クレーン１０の組立・分解時にブーム１４やクローラを自力で着脱するために使用される。図２に示すように、マスト１５が傾斜され、補助シリンダ１が鉛直状態にされた状態で、補助シリンダ１を用いた組立・分解作業が行われる。図２においては、補助シリンダ１でクローラ１１ａを持ち上げている状態を図示している。なお、補助シリンダ１で下部ブームを持ち上げる作業を行うこともできる。

補助シリンダ１は、リンク２と、油圧シリンダ３と、ブラケット４と、を有する。リンク２は、その一端部がマスト１５の先端部に１本のピンで揺動自在に連結されている。油圧シリンダ３は、その一端部がリンク２の他端部に連結されている。ブラケット４は、油圧シリンダ３の他端部（ロッドの先端部）に連結されている。

図２の要部Ａの拡大図である図３に示すように、補助シリンダ１は、ストッパ５を有している。ストッパ（規制部材）５は、リンク２の一端部に取り付けられている。ストッパ５は、マスト１５に対するリンク２の揺動方向に離隔した一対の爪部材５ａを有している。マスト１５に対してリンク２が揺動した際に、一対の爪部材５ａのどちらかがマスト１５に当接する。これにより、マスト１５に対するリンク２の揺動角度が規制される。ここで、一対の爪部材５ａ同士の間隔は、補助シリンダ１の格納位置と、補助シリンダ１でクローラ１１ａや下部ブームを持ち上げる作業を行う位置との間で、リンク２が揺動可能なように設定されることが好ましい。

また、図２の要部Ｂの拡大図である図４に示すように、リンク２の他端部と油圧シリンダ３の一端部とは、複数の第１ピン６で連結されている。本実施形態において、第１ピン６の数は２本であるが、３本以上であってもよい。２本の第１ピン６は、油圧シリンダ３の長手方向に並んで配置されているが、油圧シリンダ３の長手方向に直交する方向に並んで配置されていてもよい。

また、図２の要部Ｃの拡大図である図５に示すように、油圧シリンダ３の他端部（ロッド３ａの先端部）とブラケット４とは、複数の第２ピン７で連結されている。本実施形態において、第２ピン７の数は２本であるが、３本以上であってもよい。２本の第２ピン７は、油圧シリンダ３の長手方向に並んで配置されているが、油圧シリンダ３の長手方向に直交する方向に並んで配置されていてもよい。

以上のように、マスト１５に対するリンク２の揺動角度がストッパ５で規制されている。よって、マスト１５に対するリンク２の揺動自由度を制限することができる。また、リンク２の他端部と油圧シリンダ３の一端部とが複数の第１ピン６で連結され、油圧シリンダ３の他端部とブラケット４とが複数の第２ピン７で連結されている。これにより、リンク２の他端部と油圧シリンダ３の一端部とが１本のピンで連結され、油圧シリンダ３の他端部とブラケット４とが１本のピンで連結されている場合に比べて、リンク２に対する油圧シリンダ３の揺動自由度、および、油圧シリンダ３に対するブラケット４の揺動自由度をそれぞれ低くすることができる。これらにより、補助シリンダ１でクローラ１１ａなどを持ち上げたときの荷ぶれを抑制することができる。

分解されたクレーン１０の側面図である図６に示すように、補助シリンダ１がマスト１５に格納される際には、マスト１５がその腹面を上にして傾斜された状態にされる。この状態において、補助シリンダ１は、マスト１５の腹面の上に載った状態になる。

ここで、マスト１５は、固定装置（図示せず）を有している。固定装置の詳細は、特開２０１８－６５６６２に開示されている。具体的には、固定装置は、補助シリンダ１に設けられた係合部材と、マスト１５に設けられた被係合部材とを有している。補助シリンダ１がマスト１５に沿った状態で、補助シリンダ１の油圧シリンダ３のロッド３ａの伸縮長さが所定の長さにされた際に、被係合部材に係合部材が係合することで、補助シリンダ１がマスト１５に固定される。一方、補助シリンダ１がマスト１５に沿った状態で、補助シリンダ１の油圧シリンダ３のロッド３ａの伸縮長さが所定の長さ以外にされた際に、被係合部材への係合部材の係合が解除されることで、補助シリンダ１のマスト１５への固定が解除される。

本実施形態では、図６に示すように、マスト１５の腹面に補助シリンダ１を格納する際に、リンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させて、マスト１５の腹面に油圧シリンダ３を沿わせる必要がある。しかし、図４において、第１ピン６が挿通する穴８の直径がそれぞれ第１ピン６の直径と同等であれば、リンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させることができない。

そこで、図４に示すように、２本の第１ピン６のうち、油圧シリンダ３側の第１ピン６（図中下側の第１ピン６）が挿通する穴８が、長穴８ａに形成されている。長穴８ａは、マスト１５に対するリンク２の揺動方向（図中左右方向）に長い。一方、２本の第１ピン６のうち、リンク２側の第１ピン６（図中上側の第１ピン６）が挿通する穴８の直径は、第１ピン６の直径と同等にされている。

このような構成であれば、第１ピン６が挿通する穴８の直径がそれぞれ第１ピン６の直径と同等である場合と比べて、油圧シリンダ３は、リンク２側の第１ピン６を中心にして、長穴８ａの長さだけリンク２に対して揺動可能となる。つまり、長穴８ａの長さだけリンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させることができる。そして、図６の要部Ｄの拡大図である図７に示すように、リンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させることで、マスト１５の腹面に油圧シリンダ３を沿わせることができる。

なお、２本の第１ピン６のうち、油圧シリンダ３側の第１ピン６（図中下側の第１ピン６）が挿通する穴８の直径が、第１ピン６の直径と同等にされ、リンク２側の第１ピン６（図中上側の第１ピン６）が挿通する穴８が長穴８ａに形成されていてもよい。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る補助シリンダ１によると、マスト１５に対するリンク２の揺動角度がストッパ５で規制されている。よって、マスト１５に対するリンク２の揺動自由度を制限することができる。また、リンク２の他端部と油圧シリンダ３の一端部とが複数の第１ピン６で連結され、油圧シリンダ３の他端部とブラケット４とが複数の第２ピン７で連結されている。これにより、リンク２の他端部と油圧シリンダ３の一端部とが１本のピンで連結され、油圧シリンダ３の他端部とブラケット４とが１本のピンで連結されている場合に比べて、リンク２に対する油圧シリンダ３の揺動自由度、および、油圧シリンダ３に対するブラケット４の揺動自由度をそれぞれ低くすることができる。これらにより、補助シリンダ１でクローラ１１ａなどを持ち上げたときの荷ぶれを抑制することができる。

また、複数の第１ピン６のうち、一の第１ピン６以外の他の第１ピン６が挿通する穴８が、マスト１５に対するリンク２の揺動方向に長い長穴８ａに形成されている。これにより、第１ピン６が挿通する穴８の直径がそれぞれ第１ピン６の直径と同等である場合と比べて、長穴８ａの長さだけリンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させることができる。よって、マスト１５の腹面に補助シリンダ１を格納する際に、リンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させて、マスト１５の腹面に油圧シリンダ３を沿わせる必要がある場合でも、リンク２に対して油圧シリンダ３を傾斜させることで、マスト１５の腹面に油圧シリンダ３を沿わせることができる。

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 補助シリンダ
２ リンク
３ 油圧シリンダ
３ａ ロッド
４ ブラケット
５ ストッパ（規制部材）
５ａ 爪部材
６ 第１ピン
７ 第２ピン
８ 穴
８ａ 長穴
１０ クレーン（作業機械）
１１ 下部走行体
１１ａ クローラ
１２ 上部旋回体
１３ 旋回フレーム
１４ ブーム
１５ マスト（起伏部材）
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
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

Claims (2)

1. 作業機械の起伏部材に一端部が揺動自在に連結されたリンクと、
   前記リンクの他端部に一端部が連結された油圧シリンダと、
   前記油圧シリンダの他端部に連結されたブラケットと、
   前記リンクの前記一端部に取り付けられ、前記起伏部材に対する前記リンクの揺動角度を規制する規制部材と、
   を有し、
   前記リンクの前記他端部と前記油圧シリンダの前記一端部とが複数の第１ピンで連結されており、
   前記油圧シリンダの前記他端部と前記ブラケットとが複数の第２ピンで連結されていることを特徴とする補助シリンダ。
2. 複数の前記第１ピンのうち、一の前記第１ピン以外の他の前記第１ピンが挿通する穴が、前記起伏部材に対する前記リンクの揺動方向に長い長穴に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の補助シリンダ。

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