JPH02209395A - 多段ブーム支持機構 - 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、フックを上下に移動させて重量物を吊り上げ
るためのクレーンや、昇降台を車体より上方に上下動さ
せて人員、資材等を高所に持ち上げることができる昇降
装置に用いられるテレスコピック状をした多段ブームに
関し、特に、多段ブームの先端に加えれる荷重を柔軟性
のある連結帯によってその荷重の一部を負担させ、多段
ブームが曲げられるのを防ぐことができる多段ブームの
支持機構に関するものである。

〔従来の技術〕

トランクの車体等にクレーンを取付け、このクレーンを
操作することで重量物を吊り上げ、これにより荷物の積
み上げや、積卸しの作業を行わせる機構が多く用いられ
ている。

また、高速道路、ビル建築等の高所における組立て、塗
装、修理には、昇降台を昇降させる高所作業車が多く用
いられ、この昇降台に作業員、資材等を載せて地表より
持ち上げたり、高所より降下させる作業が多くなってき
ている。

これらの従来のクレーンや高所作業車等においては、複
数の外形状の異なるブームをテレスコピック状に挿入し
、その長さ方向に対して伸縮できるようにさせた多段ブ
ームが用いられることが多いものであった。

この多段ブームでは、その長さの縮小時においては全長
が極めて縮小され、伸長時においてはその全長が長くな
り、トランク搭載型のクレーンやブーム式高所作業車等
のようにその全長に制限がある機構では、移動時にブー
ムの全長を短縮することができる長所があり、盛んに用
いられてきている。

しかしながら、多段ブームの機構においては複数個の外
形状の異なるブームをテレスコピック状に組み立ててあ
り、部材が摺動する部分が多くなるものであった。この
ため、ガタッキが多くなるとともに、長く伸長させた場
合には風や荷重等によって先端が上下に揺動し易い欠点
があった。そして、重量物を持ち上げるためには各ブー
ムの強度を大きくしなければならず、全ブームの重量が
増加するものであった。また、各ブームは金属で製造さ
れているが、先端に荷重が加えれると、その荷重によっ
てブーム全体が撓み、弓なりに変形するため大きな荷重
を吊り下げた場合においてはブームをその長さ方向に円
滑に摺動させるこができないこともあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の多段ブームでは縮小時においてはそ
の全長を短縮することができる反面、大きな荷重に耐え
るためには各ブームの強度を強くして強固に製造しなけ
ればならず、重量が嵩むこととなり、相反する欠点を有
していた。また、荷重を加えることで各ブームが撓む現
象が生じるが、各ブーム間の摺動点はその撓んだ状態で
も精度よく摺動できるように製造しなければならず、加
工精度を高く要求されるものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、複数段のブームをその長さ方向に摺動自在に
挿通してテレスコピック状とした多段ブームと、多段ブ
ームの最下段のブームの下端上面に揺動自在に固定され
た作動杆と、各ブームの上端上面に揺動自在に取り付け
られた制御杆と、各段のブームの下端にその下端か連結
され、下位段にあるブームの上端より引き出され、下位
段にあるブームの制御杆の上端で反転されてそのブーム
の上端に連結された第一の連結帯と、各段のブームの下
端にその下端が連結され、下位段にあるブームの上端よ
り引き出され、下位段にあるブームの制御杆の上端で反
転されてそのブームの制御杆の上端に連結された第二の
連結帯と、第一段のブームの下端にその下端が連結され
、第二段のブームの上端より引き出され、第二段のブー
ムの制御杆の上端で反転されて第一段のブームの上端に
連結された連結帯と、最下段のブームに取り付けられた
作動杆の上端とそのブームの制御杆の上端との間を結ぶ
引っ張り用の連結帯と、多段ブームの伸縮量に対応して
作動杆の傾斜角度を制御させる修正機構とから成ること
を特徴とする多段ブーム支持機構を提供するものである
。

〔作用〕

本発明では、多段ブームのうち、最上段のブームを除い
た他のブームの先端の上面に制御杆を揺動自在に連結し
、各ブームの先端より各ブームの内部に通じた一対の連
結帯を引き出し、両連結帯を制御杆の上端で反転させ、
一方の連結帯を前段の連結杆の上端に接続し、他方の連
結帯を前段の連結杆の基部に接続しである。そして、最
上段のブームには二段目の制御杆の先端より引き出した
連結帯の先端が接続してあり、この連結帯によって三角
形状を形成するように組み立てである。そして、最下段
のブームの下部には揺動できる作動杆を連結してあり、
この最下段のブームの制御杆と作動杆とは引っ張りワイ
ヤーによって連結されている。また、作動杆は修正機構
によってその傾斜角度を修正させることができるように
しである。

この構成のため、各ブームが引き出されると、引き出さ
れた各ブームの長さと同じ長さの連結帯が制御杆より引
き出され、最上段のブームの頂部を引き上げるように作
用する。このため、最下段のブームの作動杆の傾斜角度
を変えることにより、最上段にあるブームの先端は順次
連結された連結帯によって引き上げられるで、各ブーム
が荷重によって曲げられることがなく、多段ブームのブ
ームを常に直線状に維持させる。そして、多段ブームの
伸縮量に応じて修正機構は作動杆の傾斜角度を修正する
ので、最上段のブームを保持する連結帯の傾斜角度を常
に二等辺三角形となるように維持している。このため、
多段ブームの上段の撓みを抑制することができる。

つまり、多段ブームは連結帯によって撓る方向とは反対
方向に引っ張られので、常時荷重の掛かる方向とは反対
方向に保持されることになり、多段ブームに加わる応力
を減少させることができる。

このため多段ブームは荷重によって撓ることもなく、そ
の複数のブームは常に直線状に配置させられるので摺動
が円滑となり、各ブームの強度を従来より減少させるこ
とができるので、多段ブーム全体の重量を軽くさせるこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

本実施例では、本発明をクレーン機構を搭載したクレー
ン付き作業車にその応用をしている例に付いて説明する
。

エンジン等を収納した車体１の前面には運転者等が搭乗
するキャビン２が設けられており、車体１の前部および
後部には前輪３および後輪４が軸支されている。この車
体１の前後左右には車体１を定位置に固定するためのア
ウトリガ−５が張り出されている。そして、車体１の上
面後部には旋回台６が水平方向に回転自在に取り付けて
あり、この旋回台６の上部には保持体７が載置固定しで
ある。この保持体７の上部には、ビン８により下プーム
９が揺動自在に連結してあり、下プーム９の上端開口に
は中プーム１０が摺動自在に挿通してあり、中ブーム１
０の上端開口には先ブーム１１が摺動自在に挿通しであ
る。これら下プーム９、中ブームｌＯ１先プーム１１に
よってその長さ方向に伸縮できるブーム機構が形成され
ている。

そして、保持体７と下ブーム９の間には、その俯仰角度
を制御するための油圧シリンダ１２が介在させである。

また、先ブーム１１の先端にはヘッド１３が取り付けて
あり、このヘッド１３より下方に向かって吊り下げワイ
ヤー１４が下げられており、この吊り下げワイヤー１４
の下部にはフック体１５とフック１６が吊り下げられて
いる。前記下ブーム９の下部上面には作動杆１７が揺動
自在に設けてあり、この作動杆１７には四つの油圧シリ
ンダからなる修正機構２０が連結してあり、この修正機
構２０によって作動杆１７の揺動角度が制御されるよう
になっている。

そして、下ブーム９の先端上面には制御杆１８が摺動自
在に設けてあり、また中プーム１０の先端上面にも制御
杆１９が摺動自在に設けである。この作動杆１７の上端
と制御杆１８の上端との間には引っ張すワイヤー２１が
張り渡されている。前記制御杆１９の上端には連結帯と
してのワイヤー２２が連結されており、このワイヤー２
２は制御杆１８の上部において下方に反転し、下プーム
９の先端開口より内部に引き込まれ、ワイヤー２２の他
端は中プーム１０の下端に連結しである。また、制御杆
１９の基部にも連結帯としてのワイヤー２４が連結され
ており、このワイヤー２４は制御杆１８の上部において
下方に反転し、下ブーム９の先端開口より内部に引き込
まれ、ワイヤー２４の他端は中ブーム１０の下端に連結
しである。さらに、先プーム１１の先端上面には連結帯
としてのワイヤー２３が連結してあり、このワイヤー２
３は制御杆１９の上部において反転し、中プーム１０の
上端開口より内部に引き込まれ、ワイヤー２３の他端は
先ブーム１１の下端に連結されている。

次に、第２図は伸縮ブームの内部構造を詳しく説明する
ものである。

前記中プーム１０の内部は中空であり、この中ブーム１
０の内部にはその長さ方向に沿って油圧シリンダ２５が
設けである。この油圧シリンダ２５のシリンダーロンド
２６は下ブーム９の方向に向けられており、シリンダー
ロンド２６の先端は下プーム９の下部に連結されている
。そして、先ブーム１１の下端には同調用のワイヤー３
８が連結してあり、このワイヤー３８は中ブーム１０の
下端で反転させられ、他端は下ブーム９の上端に連結さ
れている。さらに、先プーム１１の下端には同調用のワ
イヤー３９が連結してあり、このワイヤー３９は中ブー
ム１０の上端で反転させられ、他端は下ブーム９の上端
に連結されている。このワイヤー３８．３９によって３
本のブーム９．１０．１１は同調し、中プーム１０が下
ブーム９より摺動する速度で、先プーム１１は中ブーム
１０より摺動することになる。

また、下ブーム９の上面はぼ中央にはややコの字形とな
ったガイド体２７が固定されており、このガイド体２７
の内部空間にはスライダー２８が挿通されており、スラ
イダー２Ｂは下ブーム９の長さ方向に移動できるように
案内されている。そして、この下プーム９の左右には連
結棒２９が固定されており、この連結棒２９にはそれぞ
れ上下に並列となるように油圧シリンダ３０．３１が連
結されている。これらの油圧シリンダ３０．３１のシリ
ンダーロンドはそれぞれ作動杆１７に間隔をおいて連結
されており、油圧シリンダ３０．３１によってややＶ字
形に広がった配置となっている。

次に、第３図はこの修正機構２０の付近を拡大して示す
ものである。

案内体２７にはスライダー２８が挿入されており、スラ
イダー２８はその軸線を下ブーム９の軸線よりほぼ直角
方向に向けられていて、スライダ−２８自体は下プーム
９の長さ方向に移動できるようになっている。そして、
スライダー２８の左右には連結棒２９．３２がそれぞれ
固定されており、連結棒２９には油圧シリンダ３０．３
１が連結されており、連結棒３２には油圧シリンダ３３
．３４がそれぞれ連結されている。そして、油圧シリン
ダ３１．３４のシリンダロンドは作動杆１７の下部にあ
る揺動軸に連結されている。また、油圧シリンダ３０．
３３のシリンダロンドはそれぞれ作動杆１７の中央の両
側にそれぞれ連結されていて、油圧シリンダ３０．３１
及び油圧シリンダ３３．３４によづてそれぞれややＶ字
形の形状となるように配置されている。

次に、第４図は前記下ブーム９の先端における制御杆１
８の付近を詳しく説明するものである。

下ブーム９の上端上面に４制御杆１８がピン３５によっ
て揺動自在に連結されており、制御杆１８の上端にはプ
ーリー３６が軸支されているとともに、制御杆１８の下
部にはプーリー３７が軸支されている。

そして、ワイヤー２２はプーリー３６で反転して下方に
向けられ、さらにプーリー３７によって下ブーム９の先
端開口からその内部に導かれ、ワイヤー２２の他端は下
ブーム９の内部において中ブーム１０の下端と連結され
ている。また、ワイヤー２４はプーリー３６で反転して
下方に向けられ、さらにプーリー３７によって下プーム
９の先端開口からその内部に導かれ、ワイヤー２４の他
端は下ブーム９の内部において中ブーム１０の下端と連
結されている。

次に、第５図は本実施例における油圧配管図を示すもの
であり、この図では伸縮ブームの機構についてのみ説明
しである。

エンジン４１で駆動される油圧ポンプ４０の吸入側には
油タンク４２に接続してあり、ポンプ４０の吐出側には
切換え弁４３に接続されている。また、切換え弁４３の
排出側は前記油タンク４２に接続されている。そして、
切換え弁４３の出力は前記ブーム伸縮用の油圧シリンダ
２５に接続されていて、油圧シリンダ２５の排出側には
修正用の油圧シリンダ３０．３１．３３．３４が並列に
接続されている。また、油圧シリンダ３０．３１．３３
．３４の排出側は並列にまとめられ、前記切換え弁４３
に接続されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

まず、エンジン４１を作動し、油圧ポンプ４０を動作さ
せる。すると油タンク４２内に貯えられている圧力油は
切換え弁４３に供給される。ここで切換え弁４３を正方
向に切り換えると圧力油は油圧シリンダ２５に伝えられ
、油圧シリンダ２５が伸長する。また、同時に油圧シリ
ンダ２５から排出された圧力油は各油圧シリンダ３０．
３１．３３．３４に伝えられ、これらの油圧シリンダ３
０．３１．３３．３４も同時に伸長することになる。

まず、多段ブームの伸長に付いて説明すると、油圧シリ
ンダ２５が伸長することによってシリンダロフト２６が
押し出され、下ブーム９より中ブーム１０が押し出され
ることになる。この中ブーム１０が下ブーム９より押し
出されることにより同調用のワイヤー３８．３９もこの
中ブーム１０の先端において移動されるため、ワイヤー
３８．３９に連結された先ブーム１１も同時に中プーム
１０の先端より押し出されることになる。このため、油
圧シリンダ２５の動作によって中ブーム１０、先ブーム
１１はそれぞれその移動量が同期して下プーム９より押
し出されることになる。この動作と同時に、中ブームｌ
Ｏが下ブーム９より押し出されることにより、ワイヤー
２２．２４は下ブーム９の先端開口より引き出され、ワ
イヤー２２は制御杆１８を介して中ブーム１０と平行に
なるように繰り出され、ワイヤー２４は制御杆１８と中
ブーム１０とで形成された三角形状となるように繰り出
されことになる。同様に先ブーム１１が中ブーム１０よ
り押し出される時には、先プーム１１に接続されたワイ
ヤー２３は作動杆１９を介して引き出され、三角形状と
なるように繰り出されることになる。

また、作動杆１７と制御杆１８との間に張られている引
っ張りワイヤー２１は常時引かれていることから引っ張
りワイヤー２１、ワイヤー２２．２３．２４は常に引っ
張り状態にあり、これらによって先プーム１１の先端は
常に下方向の荷重とは反対方向に引き上げられている。

前述したように、油圧シリンダ２５の動作と同期して油
圧シリンダ３０．３１．３３．３４も同時に伸長するこ
ととなる。このため、油圧シリンダ３０．３１．３３．
３４が伸びることで連結棒２９．３２は作動杆１７とは
反対方向に押し出されることになり、スライダー２８を
下ブーム９の表面を摺動させながら移動させることにな
る。そして、油圧シリンダ３０．３１および油圧シリン
ダ３３．３４の組合せによって形成されたＶ字形の形状
が鋭角となることより作動杆１７は下プーム９の軸線に
対して垂直方向に持ち上げられ、引っ張りワイヤー２１
を常に引き上げるように作用する。このため、引っ張り
ワイヤー２１に連動している制御杆１８および１９は作
動杆１７の傾斜角度と同期して立ち上げられ、ワイヤー
２２を中プーム１０の軸線と平行に維持しつつ、ワイヤ
ー２３を先ブーム１１と制御杆１９とによって形成され
た三角形を常に二等辺三角形の形状に維持するように補
正する。また、同時に制御杆１９とワイヤー２２．２４
で形成された三角形も常に二等辺三角形の形状に維持さ
れる。

このようにして多段ブームと複数のワイヤー２１．２２
．２３．２４が連動して動作するがその動作の状況を第
６図と第７図によって説明する。

第６図においては多段ブームが最短に縮小された状態を
示すものであり、この場合においては作動杆１７、制御
杆１８．１９はそれぞれ図中で左方向に傾斜しており、
ワイヤー２３によって先ブーム１１は吊り上げられた形
になっている。油圧シリンダ２５を作動すると前述のよ
うに中プーム１０、先ブーム１１は下ブーム９より引き
出され、図中Ａ方向に移動することとなる。この中ブー
ム１０、先プーム１１の移動量は何れも同じであること
から、ワイヤー２２．２３．２４が引き出される量も同
じである。そしれ、中ブーム１０°、先ブーム１１は下
プーム９より引き出されるのに伴って作動杆１７は修正
機構２０によヮて矢印Ｂ方向に立ち上げられるが、この
Ｂ方向の動きは引っ張りワイヤー２１によって制御杆１
８．１９に伝えられ、制御杆１８．１９はそれぞれ矢印
Ｃ１Ｄ方向に立ち上げられることになる。

このような手順によって中ブーム１０、先プーム１１が
ある程度引き出され、作動杆１７が立ち上げられた状態
が第７図でる。す、この状態においては作動杆１７の補
正された角度により制御杆１９は先プーム１１の伸び量
に伴った補正が与えられ、その傾斜角度は立ち上げられ
ることになる。このため、ワイヤー２３と制御杆１９で
形成する角度αと、先ブーム１１と制御杆１９によって
形成される角度αは常に等しくなるように修正されてい
る。

こうして、先ブーム１１の先端に加えられた荷重は常に
ワイヤー２３．２２．２４、引っ張りワイヤー２１によ
って引き上げられているため、先プーム２１、中ブーム
１０に対する曲げモーメントを吸収し、先ブーム１１、
中ブーム１０が撓まないように補正している、このこと
から、先プーム１１、中プーム１０は常に直線状の形状
を維持することとなり、下ブーム９に対する伸縮動作は
極めて円滑となるものである。

また、第８図は本発明を人員や資材を高所に持ち上げる
ために用いる高所作業車に応用した例を示すものである
。

この実施例では、車体５１の前後左右には前輪５２と後
輪５３が軸支してあり、車体１が自由に移動できる構成
となっており、車体５１の上部には作業体５４が水平方
向に回転自在に載置しである。

この作業体５４の上面にはやや三角形状を一対の軸支片
５５が間隔をおいて固着しており、この軸支片５５の間
には断面四角形をした下プーム５６の下端が挿入してあ
り、下ブームの５６はピン５７によって上下に揺動自在
に軸支されている。そして、下ブーム５６の先端開口に
は中ブーム５ａが挿通してあり、中プーム５８の先端開
口には先ブーム５９が挿通しである。これら下ブーム５
６、中ブーム５８、先ブーム５９によって多段ブームが
形成されている。

そして先ブーム５９の先端には人間、資材等を載せるパ
ケット６０が取り付けである。なお、作業体５４と下プ
ーム５６との間には俯仰のための油圧シリンダ６１が介
在させである。

そして、下ブーム５６の下部上面には作業杆６２が連結
してあり、作業杆６２にはこの角度を修正するための修
正機構６３が連結しである。また、下ブーム５６の先端
上面、中ブーム５８の先端上面にはそれぞれ制御杆６４
．６５が連結しである。この作業杆６２と制御杆６４の
間には引っ張りワイヤー６６が架設してあり、制御杆６
４の上端にはワイヤー６７が連結してあり、このワイヤ
ー６７は制御杆６４で反転されて下ブーム５６の上端開
口より内部に挿通され、他端は中ブーム５８の下端に連
結しである。また、制御杆６４の基部にはワイヤー６９
が連結してあり、このワイヤー６９は制御杆６４の上端
で反転されて下プーム５６の上端開口より内部に挿通さ
れ、他端は中プーム５８の下端に連結しである。さらに
、先プーム５６の上端にはワイヤー６８が連結してあり
、このワイヤー６８は制御ｎ杆６５の上端において反転
され、中プーム５日の先端開口より中プーム５８の内部
に入り、ワイヤー６８の他端は先ブームの５９の下端と
連結されている。

この高所作業車における動作においても、中ブーム５８
、先ブーム５９が伸縮すると同時にワイヤー６６．６７
．６８．６９はそれぞれ同期して引っ張られ、先ブーム
５８の先端に加えられる荷重をこれらのワイヤー６６．
６７．６８．６９が吊り上げ、各ブーム５６．５８．５
９が撓むのを防止している。

〔効果〕

本発明は上述のように構成したので、テレスコピックと
なった多段ブームにおいて、ブームが伸縮すると同時に
引き込まれていたワイヤーを引出し、そのワイヤーの引
出し角度を常に引っ張るように保持するため、先端のブ
ームに加えられる荷重をワイヤーが受は持つことができ
るため、多段ブームの各ブームに加えられる曲げ方向の
力を吸収し、ブームが撓むのを防止することができる。

このため、多段ブームにおける各ブームの軸線を常に直
線に維持し、各ブーム間の摺動を極めて円滑に保持する
。

また、各ワイヤーによって荷重の一部を負担することが
できるので多段ブームの強度を減少させ、全体の重量を
軽くす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をクレーン付き車両に付いて
説明した斜視図、第２図は同上の多段ブームの内部構成
を示す断面図、第３図は修正機構付近を示す拡大斜視図
、第４図は制御杆の付近を示す拡大斜視図、第５図は本
実施例における油圧系統を示す配管図、第６図は本発明
の詳細な説明するために多段ブームを縮小した場合にお
ける説明図、第７図は本発明における動作のうち多段ブ
ームを伸長させた場合における動作を示す説明図、第８
図は本発明の他の実施例を示す側面図である。 ９・・・下ブーム、ｌＯ・・・中ブーム、１１・・・先
ブーム、１７・・・作動杆、１８．１９・・・制御杆、
２ｏ・・・修正機構、２１・・・引っ張りワイヤー、２
２．２３．２４・・・連結帯としてのワイヤー 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数段のブームをその長さ方向に摺動自在に挿通してテ
   レスコピック状とした多段ブームと、多段ブームの最下
   段のブームの下端上面に揺動自在に固定された作動杆と
   、各ブームの上端上面に揺動自在に取り付けられた制御
   杆と、各段のブームの下端にその下端が連結され、下位
   段にあるブームの上端より引き出され、下位段にあるブ
   ームの制御杆の上端で反転されてそのブームの上端に連
   結された第一の連結帯と、各段のブームの下端にその下
   端が連結され、下位段にあるブームの上端より引き出さ
   れ、下位段にあるブームの制御杆の上端で反転されてそ
   のブームの制御杆の上端に連結された第二の連結帯と、
   第一段のブームの下端にその下端が連結され、第二段の
   ブームの上端より引き出され、第二段のブームの制御杆
   の上端で反転されて第一段のブームの上端に連結された
   連結帯と、量下段のブームに取り付けられた作動杆の上
   端とそのブームの制御杆の上端との間を結ぶ引っ張り用
   の連結帯と、多段ブームの伸縮量に対応して作動杆の傾
   斜角度を制御させる修正機構とから成ることを特徴とす
   る多段ブーム支持機構。