JPH01192695A - ブーム伸縮機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば、土木建設装置や高所作業車等のように
テレスコピンク状となった複数のブームを伸縮させて、
その先端と後端の長さを変化させることができるブーム
伸縮機構に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より建設機械、土木機械等ではテレスコピック状と
なった複数のブームを伸縮させて、その全長を変化させ
ることにより、各種の目的に使用する機構が多く採用さ
れていた０例えば、パケットを高所に持ち上げるための
高所作業車や深い穴を土中に掘削する為の深穴掘削装置
等ではテレスコピック状となったブーム装置が採用され
ていた。

従来においては、テレスコピック状に組み合わされたブ
ームを伸縮する為には径の太いブーム内部に油圧シリン
ダを固定し、油圧シリンダが伸縮する力を２番目に太い
径のブームに伝え、順次チェーン等で連動させることに
より伸縮させる機構が多く採用されていた。この機構で
は高所作業車に多く採用されているものであり、構造が
掻めて簡単なものである。しかしながら、この構成では
伸縮ブームを伸ばす作用をするのみであり、ブーム機構
を縮小させる際にあたってはブームの自重によって行わ
れており、高所作業車以外の目的には使いにくいもので
あった。

また、最大径のブーム外壁に油圧シリンダを固定してお
き、この油圧シリンダの作用力をワイヤーやチェーンに
よって連動させて、各ブームを伸縮させる構成のものも
採用されている。

この構成は主に深穴掘削機のブーム体に採用されている
ものである。この構成では油圧シリンダの正方向、逆方
向の何れにおいてもワイヤーが動作してブーム体の伸張
と縮小の何れにおいても作動力を伝えることができるも
のである。

しかしながら、油圧シリンダがブーム体の外部に露出し
ているため、チェーン、ワイヤーが外部に露出し、土砂
等が付着し易いと共に外部に突出した部分が大きく、極
めて複雑な外観を有するものであった。このため、深穴
掘削機等に用いる場合においては外部に露出したワイヤ
ーに土砂が付着しないように気を付けたり、またワイヤ
ーが他の機構と接触することによって切断するのを防止
するために注意しなければ成らない欠点を有するもので
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のブーム伸縮機構においては何れの方法を採用して
もそれぞれ異なった欠点を有するものであった０本発明
はこの点に鑑み、外部には油圧シリンダが露出せず、か
つ伸び方向と縮方向の何れにおいてもその作用力が発生
し、伸縮するブーム体の何れの方向においても伸縮の動
作が可能とすることができるブーム伸縮機構を提供する
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の欠点に鑑み、外径の異なる複数のブーム
をテレスコピック状に挿通し、各ブームの間に設けた同
期手段によりそれぞれのブームを同期させて伸縮させる
ことができるように構成したブームにおいて、径少とな
った最先端のブーム内にその長さ方向に対して作動する
油圧シリンダを設けて、この先端ブームの内部より他の
ブームの先端の間に介在させた押し出しワイヤーを前記
油圧シリンダのロッドで反転させるとともに、先端ブー
ムの先端と他のブームの後端との間に介在させた引き込
みワイヤーを前記油圧シリンダのロッドで反転させるよ
うに構成させたことを特徴とするブーム伸縮機構を提供
するものである。

〔作用〕

本発明では最小径の先頭のブーム内部に設けた油圧シリ
ンダが押し出しワイヤーと引き込みワイヤーの何れをも
作動させ、常に両ワイヤーに張力を与えた状態で下部段
のブームを伸縮させ、これにより、伸張方向と縮小方向
の何れにも作用力を与えることができるようにしたもの
である。

また、油圧シリンダは先端のブーム内部に収”納してい
るため、外部に露出することが無く、ブーム伸縮機構の
外部に突起しているものがなく、作用するワイヤーに土
砂が付着したり、他の障害物に接触して切断する虞がな
く、極めて安全なものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本実施例においては地表より内部に垂直の深い穴を開け
、杭等を挿入するための深穴掘削装置より実施例を説明
している。

車体１の左右にはそれぞれキャタピラ−２が巻き付けて
あり、このキャタピラ−２により車体ｌは前後左右に自
由に移動することができるものである。この車体１の上
部には作業台３が水平方向に３６０度自由に旋回できる
ように設置してあり、この作業台３の上部前面にはやや
くの字形に折り曲げたアーム４が°上下方向に揺動でき
るように軸支しである。このアーム４の中央と前記作業
台３の前面との間には仰角調“整用の油圧シリンダ５が
介在させである。そしてアーム４の先端にはやや四角形
状の開口を貫通開口させた案内体６がピン７によって回
動自在に連結しである。このアーム４と案内体６との間
には角度調整用の油圧シリンダ８が介在させてあり、こ
の案内体６の上面には油圧モーター等を収納した作動機
構９がＲ置固定しである。

この案内体６に貫通形成した開口には断面四角形の細長
い直線状をしたブームｌＯがその長さ方向に進退できる
ように挿通しである。そしてこのブームｌＯの下端には
タラムシエルパケット１１がピン１２によって連結され
ている。

次に第２図は前記作動機構９の内部の構造を示したもの
であり、一部スケルトンで示しである。

前記作動機構９内には案内体６の表面と平行に軸２０が
回転自在に軸支してあり、この軸２０の中央にはピニオ
ン２１が固定してあり、軸２０の一端には油圧モーター
２２が連結しである。そして前記ブームｌＯの上面の中
央にはその長さ方向に沿ってラック２３が固定してあり
、このラック２３と前記ピニオン２１とは噛み合わせで
ある。

次に第２図、第３図は前記ブーム１０の内部の構造を示
すものである。

このブームｌＯは外径がそれぞれ異なった元ブーム３１
、中ブーム３２、先プーム３３から構成されており、元
ブーム３１の内部には中プーム３２が摺動自在に挿通し
てあり、中プーム３２の内部には先ブーム３３が摺動自
在に挿通しである。そして中ブーム３２の先端（図中左
側）にはプーリー３４が軸支してあり、一端を元プーム
３１の底に連結した同調ワイヤー３５はこのプーリー３
４でその方向を転換され、同調ワイヤー３５の他端は先
プーム３３の底部に連結されている。また、前記中プー
ム３２の後端（図中右側）にはプーリー３６が軸支され
ており、このプーリー３６には一端を元プーム３１の先
端に連結し、他端を先ブーム３３の後端に連結した同調
ワイヤー３７が巻き回しである。

そして前記先ブーム３３の内部中央には取付は台３８が
固定してあり、この取付は台３８には油圧シリンダ３９
が固定しである。この油圧シリンダ３９には油圧の作動
力によって進退できるシリンダロッド４０が設けてあり
、このシリンダロッド４０の軸線は先ブーム３３の軸線
と平行に位置させである。そしてシリンダロッド４０の
両端にはそれぞれプーリー４Ｌ４２が軸支してあり、先
ブーム３３の内部に先端の後端の内部にはそれぞれプー
リー４３．４４がそれぞれ軸支しである。そして引き込
みワイヤー４５の一端は先ブーム３３の先端に連結して
あり、プーリー４１を介して反転され、更にプーリー４
４によって逆方向に転換され、この引き込みワイヤー４
５の他端に前記中ブーム３２の内部後端に接続されてい
る。また、前記先プーム３３の後端下部にはプーリー４
６が軸支してあり、押し出しワイヤー４７の先端は先ブ
ーム３３の内部後端に連結されており、プーリー４２に
よって反転されるとともにプーリー４４の外周と接触し
、更にプーリー４６によってその方向が転換されるとと
もに先プーム３３の外側に引き出され、この押し出しワ
イヤー４７の他端は中ブーム３２の先端に接続されてい
る。

次に第５図は本実施例における油圧制御系を示したもの
である。

圧力油を貯蔵する油タンク５１は油ポンプ５２の吸引側
に連結してあり、この油圧ポンプ５２は原動機５３によ
って作動されている。この油圧ポンプ５２の突出側には
それぞれ切換弁回路５４．５５．５６．５７にそれぞれ
接続されており、各切換弁回路５４．５５．５６の排出
側は前記油タンク５１に回収されている。この切換弁回
路５４には前記油圧シリンダ３９が接続されており、切
換弁回路５５には前記油圧シリンダ８が接続されており
、切換弁回路５６には前記油圧シリンダ８が接続されて
おり、切換弁回路５７には前記油圧モーター２２が接続
されている。そしてマイコン等を収納した中央制御回路
５８の出力はそれぞれ切換弁回路５４．５５．５６．５
７にそれぞれ独立して制御信号が伝えられており、アー
ム４及びブーム１０の制御をするための操作器５９の出
力は前記中央制御回路５８に伝えられている。

次に本実施例の作用を説明する。

原動機５３によって油圧ポンプ５２を作動させると油タ
ンク５１により吸引された圧力油は切換弁回路５４．５
５．５６．５７にそれぞれ伝えられる。ここにおいて操
作器３７の内、アーム４を上方、或いは下方に揺動させ
るボタンを操作すると、中央制御回路３６はその操作指
令を判断し、各切換弁回路５５．５６５７をそれぞれ適
当なタイミングで制御する。即ち、油圧ポンプ５２から
の突出油をそれぞれ油圧シリンダ５．８及び油圧モータ
ー２２にそれぞれ適当なタイミング出供給する。これに
よりアーム４は油圧シリンダ５によって上下に移動し、
同時に油圧シリンダ８が作動することにより、案内体６
がアーム４に対してビン７を中心として回動し、アーム
１０を上下に揺動させることになる。そして作動機構９
内に収納した油圧モーター２２が作動すると軸２０が回
転され、ピニオン２１を回転させるこきによりラック２
３とブームｌＯを案内体６の長さ方向に移動させること
になる。

これら３つの油圧作動機構（油圧シリンダ５．８、油圧
モーター２２）をそれぞれ協調して作動させることによ
りタラムシエルパケット１１は地面の上方より穴を開け
る位ｌに向かって下降する。クラムシェルパケット１１
が土砂を排出し、穴が深くなった場合にはブームｌＯは
油圧モーター２２によって案内体６内を摺動し、タラム
シエルパケット１１を深い位置にまで送り込むように作
用する。このタラムシエルパケット１１を地面より下方
に移動させる動作においては中央制御回路３６内に設定
しである演算機能によって油圧シリンダ５．８、油圧モ
ーター２２を協調して作動させることができ、ブームＩ
Ｏの上端はピン７を中心とした半円弧状の軌跡で回転す
るのではなく、なだらかな丘状をした弧を描いて制御す
ることができる。

このため、第６図で示すように待機状態におけるアーム
４ＡとブームＩＯＡは実線のような状態となっており、
アーム４を少し下方に傾けた４Ｂの位置においてはブー
ムＩＯＢは少し斜めになって位置し、しかも油圧モータ
ー２２により下方に向けて少し移動させられている。更
にアーム４が下方に移動し、４Ｃの状態となった時には
ブームＩＯＣは垂直に位置し、この状態においては油圧
シリンダ５．８はそれぞれ作動せず、油圧モーター２２
のみが作動し、ブーム１０を案内体に沿って下方に移動
させて深い位置における穴を掘削させることができるも
のである。

そして、前述の動作によりタラムシエルパケット１１に
より穴が順次掘り取られていき、ブームｌＯが作動機構
９によって移動されたとしても穴の底にクラムシェルパ
ケット１１が達しないまでに深くなった場合にはブーム
１０の全長を伸ばし、タラムシエルパケット１１を更に
下方に押し込めることができる。

この場合、操作器５９の伸びる方向のボタンを押すと、
その制御信号は中央演算回路５Ｂで判断し、切換弁回路
５４を動作させ、油圧シリンダ３９に圧力油を供給する
。すると、第３図の状態におけるブームｌＯが縮小され
た状態より中ブーム３２、先ブーム３３が元ブーム３４
より押し出されることになる。

即ち油圧シリンダ３９が作動するとシリンダロッド４０
は図中Ｂ方向に移動し、プーリー４２を移動させるこれ
により押し出しワイヤー４７はその長さが短縮されて先
ブーム３３の内部方向に引きこまれることになる。この
ため、先プーム３３は中ブーム３２より引き出され、第
３図、第４図において図中左方向に移動することになる
。

先ブーム３３が中プーム３２より引き出されると先プー
ム３３の後端に接続しである同調ワイヤー３７は移動し
、プーリー３６を回転させながら、中プーム３２を元プ
ーム３１に対して図中左方向に押し出すように作用する
。このため、油圧シリンダ３９が作動し、シリンダロッ
ド４０が図中Ｂ方向に移動することで先ブーム３３、中
プーム３２は同時に作用し、それぞれが同じ移動速度で
図中左方向に移動することになる。これにより、ブーム
１０はテレスコピック状に伸張し、第３図の状態厚ら第
４図の状態に変化してその全長が長くなる。従って、先
ブーム３３の先端に取りつけであるタラムシエルパケッ
ト１１は、掘り下げた穴の中で更に深い位置にまで押し
下げられることになる。

次に、ブームｌＯを縮小させてタラムシエルパケット１
１を上方に持ち上げる場合に付いて説明すると、先ず、
操作器５９を操作し、ブーム１０を縮小させるボタンを
押すことで指令を出す、これにより中央塩酸回路５８は
その指令を判断し、切換弁回路５４によって油圧の供給
を反転し、油圧シリンダ３９を逆方向に移動させるそし
てシリンダロッドを図中Ａ方向に移動させてプーリー４
１を図中右方向に移動させる。このため、プーリー４１
に巻き回しである引き込みワイヤー４５は先ブーム３３
内で引き寄せられ、先ブーム３３を中ブーム３２の内部
に移動させるように作動する。

この先ブーム３３が中プーム３２の中に移動するように
作用すると同時に同調ワイヤー３５も中プーム３２の内
部に引きこまれ、プーリー３４を介して引きこまれるこ
とから中ブーム３２は元ブーム３１の内部方向に移動さ
せられることになる。ブームｌＯが縮小してその全長が
最小となった状態が第３図に示す状態である。

この様にして同調ワイヤー３５．３７及び引き込みワイ
ヤー４５、押し出しワイヤー４７がそれぞれ一定の張力
をもって張られていることにより、中ブーム３２、先プ
ーム３３はそれぞれその長さ方向に沿って遊びがなく、
確実に伸張したり、縮小させられたりすることができる
。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したので、ブームの外部に油
圧シリンダを露出させることがなく、外観がすっきりす
るとともに作動させるワイヤーに土砂が付着せず、切断
の恐れが無いものである。また、ブームの長さ方向の伸
張及び縮小においてもそれぞれ作動力が発生し、垂直方
向及び水平方向においても確実にブームが伸縮させるこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である深穴掘削装置を示す斜
視図、第２図は同上の作動機構の構成を示すスケルトン
図、第３図はブームを縮小した場合における内部構造を
示す断面図、第４図はブームを伸張化した場合を示す断
面図、第５図は油圧制御回路を示す回路図、第６図はブ
ームの作動状態を示す説明図である。 ｌ・・・車体、１０・・・ブーム、３１・・・元ブーム
、３２・・・中ブーム、３３・・・先ブーム、３９・・
・油圧シリンダ、４０・・・シリンダロッド、４５・・
・引き込みワイヤー、４７・・・押し出しワイヤー、３
５．３７・・・同調ワイヤー。 特許出願人　　株式会社　彦　間　製　作　所代理人　
弁理士　日　比　惺　明 第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外径の異なる複数のブームをテレスコピック状に挿通し
   、各ブームの間に設けた同期手段によりそれぞれのブー
   ムを同期させて伸縮させることができるように構成した
   ブームにおいて、径少となった最先端のブーム内にその
   長さ方向に対して作動する油圧シリンダを設けて、この
   先端ブームの内部より他のブームの先端の間に介在させ
   た押し出しワイヤーを前記油圧シリンダのロッドで反転
   させるとともに、先端ブームの先端と他のブームの後端
   との間に介在させた引き込みワイヤーを前記油圧シリン
   ダのロッドで反転させるように構成させたことを特徴と
   するブーム伸縮機構。