JPH0686280B2 - 高所作業車の作業箱平衡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高所作業車の多段伸縮ブームの先端に取付けら
れた作業箱の平衡装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の高所作業車の作業箱の平衡装置は油圧シリンダ作
動方式と索条作動方式のものがある。油圧シリンダ作動
方式のものは製作コストが高く、高所作業車の販売価格
が安くできない要因の一つであった。他方、索条作動方
式のものは油圧シリンダ作動方式のものに比較して装置
の製作コストが安価になる利点があるが、従来提案され
ているものは実際に多段ブームに採用して実用化するに
も幾つかの問題がある。

索条作動方式による作動箱平衡装置として、例えば、実
公昭50−27121号公報には、伸縮ブームの起伏および各
ブームの伸縮順序の如何にかかわらずブーム先端の作業
台が常に水平位置を保持し得るよう構成した３段伸縮ブ
ームにおける作業台の平衡装置が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報に記載の作業箱平衡装置は、抜
き差し自在に嵌挿したブーム段数と同数の索条と、これ
と同数の動滑車を必要とするため構造が複雑となる問題
や、索条を張設する場合に動滑車の位置の調整、索条の
張り具合の調整等、作業現場でのメンテナンスが非常に
面倒であり、多大の時間を必要とする問題がある。さら
にまた、４段ブーム以上の多段ブームには適用できない
欠点や、作動箱の反時計方向への回動が自由であるた
め、クレーンブームの起伏作動の停止等を急激に行なっ
た場合等に作業箱が反時計方向に回動する危険がある。
また、梯子付多段ブームには、動滑車類の取付が構成上
複雑化することからコスト的にも実用的でないという問
題がある。

本発明の目的は、多段ブームの各段ブームが順次伸縮、
同時伸縮または順次および同時に混合伸縮など如何なる
伸縮順序を採った場合においても、最小の索条で作業箱
の平衡取りを行い得る装置を提供しようとするものであ
る。

本発明の他の目的は、多段ブームの段数に関係なしに、
基端ブームから先端ブームまで連続した索条を用い、こ
れにより複数の索条を中継するための動滑車を不要と
し、索条の掛回構造が簡単で作業性に優れた作業箱平衡
装置を提供しようとするものである。

また、本発明の他の目的は、ブームの急激な起伏作動時
にも、作業箱が反時計回り方向への回動を生じないよう
構成した作業箱の平衡装置を提供しようとするものであ
る。

さらに、本発明の他の目的は、油圧シリンダ装置を用い
ることなく、構造が簡単で、補修が容易で、保全費用が
安価な索条作動式作業箱平衡装置を提供しようとするも
のである。

また、本発明の他の目的は、懸吊索条及び安全索条の伸
縮速度（巻き込み及び引き出し）を先端ブームの伸縮速
度と同調させるよう、パイロット索条、パイロットドラ
ム及びパイロットドラム伝動装置により過速制限す機能
を油圧モータ（モータ軸）に付与したウインチ装置を適
用した索条作業式作業箱平衡装置を提供しようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば伸縮自在の伸縮自在の多段ブームの基端
ブームの基端部がブーム起伏用水平枢軸により旋回フレ
ームに回動自在に枢支され、多段ブームの先端ブームの
先端に高所作業箱が作業箱回動用水平枢軸により回動自
在に取付けられた高所作業車の作業箱平衡装置におい
て、前記ブーム起伏用水平枢軸および前記作業箱回動用
水平枢軸上に懸吊索条案内滑車および安全索条案内滑車
がそれぞれ取付けられ、旋回フレーム上に索条引出し時
自動ブレーキ付ウインチ装置のウインチドラムが設けら
れ、一端が作業箱下部に固着された懸吊索条および一端
が箱業箱下部に固着された懸吊索条および一端が箱業箱
上部に固着された安全索条が前記案内滑車を経てウイン
チドラムに巻付け結着されていることを特徴とする。

また、本発明によれば前記ブーム起伏用水平枢軸および
作業箱回動用水平枢軸にパイロット索条案内滑車をそれ
ぞれ設け、パイロットドラムをウインチドラムと同軸上
に回転自在に支承し、パイロット索条をその一端で作業
箱上部に固着し、前記パイロット索条案内滑車を経てパ
イロットドラム上に巻付け結着し、前記ウインチ装置の
ウインチドラム駆動装置と同じ伝動比のパイロットドラ
ム伝動装置を介してパイロットドラムをウインチ装置の
駆動用油圧モータを作動するよう連結するのが好まし
い。

（作 用） 本発明によれば、一端を作業箱５の下側および上側固定
枠51および52にそれぞれ固定した１本の懸吊索条６と１
本の安全索条７とを作業箱回動用水平枢軸41上の案内滑
車63,73およびブーム起伏用水平枢軸21上の案内滑車66,
67を経て索条引出し時自動ブレーキ付ウインチ装置のウ
インチドラムに巻付結着したことにより、ブーム伏仰作
動時には、一方の案内滑車での懸吊索条巻き取り相当量
が他方の案内滑車で巻き解されることにより作業箱５は
垂直状態を維持することができる。この際、安全索条は
ブーム起伏作動とともに一方の案内滑車において巻き解
されて弛み、その弛み相当量が他方の案内滑車に巻き取
られて常時緊張される。

また、先端ブーム４が伸縮する場合には、ウインチドラ
ムに掛回されている懸吊索条６は先端ブームの伸縮速度
と同一速度で引き出されまたは巻き取られ、作業箱５は
平衡状態を維持する。この際安全索条７も懸吊索条６と
同様に先端ブームの伸縮速度と同一速度で引き出され、
または巻き取られて作業箱５の平衡状態を確保する。

パイロット索条８は、先端ブーム４の伸長時、引出し作
動によりパイロットドラム87、パイロットドラム伝動装
置10、油圧モータ15、モータ軸16、ウインチドラム駆動
装置９、ドラム67,77の連れ回動により懸垂索条６およ
び安全索条の引き出し作動を許容し、他方、先端ブーム
４の縮小時には、パイロットドラム87の巻き込み回動作
動による過速抑制作用により油圧モータ15、モータ軸16
を回動制限し、作業箱５を平衡状態に維持する作用を確
実にしている。

（実施例） 図面は本発明の１実施例を示し、図示の例の高所作業車
の多段ブームは旋回フレーム１の上端に基端部が枢着さ
れた基端ブーム２と、この基端ブーム内に嵌挿されて伸
縮用シリンダ３により伸縮される先端ブーム４とを具え
る。

基端ブーム２はその基端部のブーム起伏用水平枢軸21に
より旋回フレーム１の上端部に枢着され、基端ブーム２
の基端下部と旋回フレーム１とに起伏用シリンダ11がピ
ン12,13により連結され、起伏用シリンダ11の伸縮作動
により基端ブーム２が第２図に示す水平位置と所望の仰
起位置との間に起伏されるよう構成されている。先端ブ
ーム４の先端に作業箱回動用水平枢軸41により高所作業
箱５が回動自在に取付けられている。

高所作業箱５を常に水平位置に保持するため、第1,4,5
および７図に示すように、作業箱懸吊索条６、安全索条
７およびパイロット索条８がそれぞれ１本づつ設けられ
ている。

作業箱懸吊索条６はその始端61が高所作業箱５の下部に
設けられた下側索固定枠51に止め金具62により固定さ
れ、下側索固定枠51から上方の作業箱回動用水平枢軸41
上の滑車63の上周およびブーム起伏用水平枢軸21上の案
内滑車66の上周を経て旋回フレーム１上に設けられた索
条引出し時自動ブレーキ付ウインチ装置のウインチドラ
ム67に巻付け結着されている。

案内索条７はその始端71が作業箱５の上部に設けられた
上側索固定枠52に止め金具72により取付けられ、固定枠
52から作業箱回動用水平枢軸41上の案内滑車73の下周、
先端ブーム４の先端部に軸42により回動自在に支承され
た案内滑車74の上周、基端ブーム２の基端部に軸22によ
り回動自在に支承された案内滑車75の上周およびブーム
起伏用水平枢軸21上の案内滑車76の下周を経て懸吊索条
用ウインチドラム67と一体のウインチドラム77に巻付け
結着されている。

パイロット索条８は、安全索条７と同様に、始端81が作
業箱５の上側索固定枠53に止め金具82により固定され、
固定枠から作業箱回動用水平枢軸41上の案内滑車83の下
周、軸42および22上の案内滑車84および85の上周および
ブーム起伏用水平枢軸上に設けられた案内滑車86を経て
ウインチ装置のウインチドラム67,77と同軸上のパイロ
ットドラム87上に巻付け結着される。

ウインチドラム67の一端にはドラムギヤ68が一体に設け
られ、同様にパイロットドラム87の一端にもドラムギヤ
88が一体に設けられ、これらのドラムは旋回フレーム１
上のドラム支承軸14上に軸受69,89を介して回動自在に
支承されている。

索条引出し時自動ブレーキ付ウインチ装置のウインチド
ラム駆動装置９は旋回フレーム１の一側に設けられ、旋
回フレーム１の他側に固定して設けられた油圧モータ15
のモータ軸16が旋回フレーム１を水平に貫通され、この
モータ軸16の端部にウインチドラム駆動装置９のドライ
ブギヤ91が設けられる。

索条引出し時自動ブレーキ付ウインチ装置としては、例
えば、実公昭57−18396号公報に記載されているような
自動ブレーキ付ウインチ装置を好適に用いることがで
き、モータ軸16上のドライブギヤ91と噛合するカウンタ
ギヤ92のギヤ軸93にカウンタギヤ92との間にラチェット
ホイール94を介してブレーキディスク95を設け、ギヤ軸
93上のギヤ96にドラム67,77のドラムギヤ68が噛合され
ている。カウンタギヤ92の内側にブレーキ用ねじ97が設
けられ、ウインチ巻き込みの場合に作業箱の載荷により
ドラム67,77およびドラムギヤ68を通じてギヤ軸93に発
生しているトルクに応じた強さの力でブレーキ用ネジ97
の作用により、カウンタギヤ92はブレーキディスク95側
に押しつけられ、間に設けられたラチェットホイール94
を強持し、その結果カウンタギヤ92、ラチェットホイー
ル94およびブレーキディスク95を一体として回転させる
よう構成されている。

第７および８図に示すように、ラチェットホイール94と
噛合うラチェットの爪98の作動歯車99は爪98と同軸かつ
その側面を互いに接して互いに回動自在に設けられる。
また、作動歯車99はスプリング27によって爪98に圧接さ
せられ、かつカウンタギヤ92と噛合わせられている。

パイロットドラム伝動装置10はウインチドラム駆動装置
９と対向位置で旋回フレーム１上の他側に設けられ、前
述した油圧モータ15のモータ軸16の基部にドライブギヤ
101が設けられ、このドライブギヤ101と噛合するカウン
タギヤ102のギヤ軸103にギヤ104が設けられ、このギヤ1
04がパイロットドラム87のドラムギヤ88に噛合される。

パイロットドラム伝動装置10の各ギヤの歯形、歯数につ
いて、この伝動装置により伝道するパイロットドラム87
に巻付け止着されているパイロット索条８の巻き込み速
度、引き出し速度をウインチドラム駆動装置９により駆
動される各ドラムに巻付け止着されている懸吊索条７及
び安全索条８の巻き込み速度、引き出し速度を等しく合
致するようにギヤ68とギヤ88の歯形および歯数を同値と
し、ギヤ91とギヤ101の歯形および歯数を同値とし、ギ
ヤ92とギヤ102の歯形および歯数を同値とし、ギヤ96と
ギヤ104の歯形および歯数を同値としている。また、各
ウインチドラム67,77とパイロットドラム87の直径も同
一寸法にし、各索条6,7とパイロット索条８の直径も同
一寸法に統一する。

第10図は油圧回路を示し、先端ブーム４の伸縮用シリン
ダ３およびウインチ駆動装置９の油圧モータ15にブーム
伸縮用制御弁37およびウインチ駆動装置駆動用制御弁19
が管路35,36および17,18にりそれぞれ接続され、タンク
ＴからポンプＰにより油圧が制御弁37および19を経て供
給されるよう接続されている。制御弁19および37を直列
に連係して手動制御レバー38を操作することにより両制
御弁19,37が同時に制御されるようにしている。

先ず、第１図に示すブーム格納状態より第２図に示すブ
ーム格納倒伏時における作業箱５の平衡機能について説
明する。

（１）懸吊索条６の機能 旋回フレーム１に枢支された基端ブーム２（基端ブーム
内には、先端ブーム４が格納されている状態）を起伏シ
リンダ11の縮少によりブーム倒伏作動した場合、第１図
および第９図に示す索条径路により、旋回フレーム１に
設置されているドラム67より懸吊索条６は滑車66の上周
を経て、先端ブーム４の頭部の滑車63の上周を掛回して
作業箱５の下側索固定枠51に止着されているから、ブー
ム倒伏作動とともに懸吊索条６は滑車66の上周に巻き取
られる。この巻き取り相当量は滑車63で巻き解かされ、
これによって作業箱５は反時計回りに回転し、作業箱５
は垂直状態となる（懸垂平衡機能）。

（２）安全索条７の機能 他方、作業箱５の垂直状態より反転（反時計回り）を防
止するための安全索条７については、旋回フレーム１に
枢支された基端ブーム２（基端ブーム内には、先端ブー
ムが格納されている状態）を起伏シリンダ11の縮少によ
りブーム倒伏作動した場合、第１図および第９図に示す
索条径路により旋回フレーム１に設置されているドラム
77より安全索条７は滑車76の下周を経て案内滑車75、案
内滑車74及び先端ブームの頭部の滑車73の下周を掛回し
て作業箱５の上側索条固定枠52に止め金具72により止着
支持されているから、ブーム倒伏作動とともに安全索条
７は第２図に示すように滑車76により巻き解かされるこ
とにより弛むことになる。その弛み相当量は、滑車73に
巻き取られることにより常時緊張されている。以上によ
り、ブーム格納状態（第１図）よりブーム倒伏時（第２
図）における作業箱の平衡機能について説明したが、第
２図の状態より第１図の状態に移行するブーム仰起作動
時については、上記の説明の懸吊索条６（各滑車〜索条
の作動）は逆となる。また安全索条７の作動（各滑車〜
索条の作動）についても逆となり懸吊索条６の平衡機能
を妨げることなく平衡状態を維持する。

次に、第１図に示すブーム格納状態より第３図に示す先
端ブームの伸長時における作業箱の平衡機能について説
明する。

（１）懸吊索条６の機能 伸縮シリンダ３のピストンロッド31を伸長させて基端ブ
ーム２より先端ブーム４を伸長させる場合パイロット索
条８は作業箱５の上側索条固定枠53に止め金具82にて止
着支持されていることから、先端ブーム４の伸長作動と
ともにパイロット索条８はパイロットドラム87より先端
ブーム頭部方向に引き出されることによりパイロットド
ラム87は回動させられ、その回動作動（第６図参照）
は、ギヤ88からパイロットドラム駆動装置10に内蔵して
いるギヤ104、ギヤ102、ギヤ101に伝達し、モータ軸16
の回転駆動となる。この場合、ウインチドラム駆動装置
９のドライブギヤ91及びカウンタギヤ92がそれぞれ第８
図の点線矢印で示すように回動する。この時、ラチェッ
トの爪98はラチェットホイール94に噛合っており、これ
によりラチェットホイール94は回動を阻止されているた
め、両面から挟んでいるカウンタギヤ92及びブレーキデ
ィスク95との摩擦力によりブレーキがかかりギヤ軸93は
過速回転することなく、ギヤ68を経てドラム67に掛回さ
れている懸吊索条６は先端ブームの伸長速度と同一速度
で先端ブーム頭部方向に引き出されることにより作業箱
５の平衡機能を妨げることなく平衡状態を維持する。

ここで、基端ブーム２より先端ブーム４が伸長する場合
の油圧回路（第10図参照）の作動について説明する。オ
イルタンクＴよりオイルポンプＰにより送出される圧油
は、制御弁37の制御レバー38の操作により、制御弁37の
弁373及びパイピング35を通過し、伸縮シリンダ３の伸
長室33に至りピストンロッド31の伸長となり、先端ブー
ム４が伸長される。他方、ウインチドラム駆動装置系の
油圧モータ15の油圧回路は前記制御弁37と連動するよう
制御弁19と制御弁37は連結片39にて連結されていること
から、伸縮シリンダの伸長作動中は制御弁19の弁193と
なり、油圧モータの油圧回路は閉回路となる。従って閉
回路にしたことにより、先端ブーム４の伸長作動による
パイロト索条８の引き出し作動によりパイロットドラム
87、パイロットドラム伝動装置10、油圧モータ15、モー
タ軸16、ウインチドラム駆動装置９、ドラム67及びドラ
ム77を連れ回動による懸吊索条６及び安全索条７の引き
出し作動を許容する。

（２）安全索条７の機能 安全索条７は懸吊索条６のドラム67の隣側胴として一体
のドラム77上に巻付けられており、ドラム軸による同軸
のドラム配設方式により、懸吊索条６と同様に安全索条
７は先端ブーム４の伸長速度と同一速度で先端ブーム方
向に引き出されることにより作業箱５は平衡機能を妨げ
ることなく平衡状態を追従する。

次に、第３図に示す先端ブーム伸長状態より第１図のブ
ーム格納状態に先端ブーム４が縮少する際における作業
箱５の平衡機能について説明する。

（１）懸吊索条６の機能 基端ブーム２内に先端ブーム４を縮少する場合は、伸縮
シリンダ３の縮少側室34にオイルポンプＰから油圧を送
出するために、制御弁37の制御レバー38の操作により制
御弁37の弁371に切換える。その場合、ウインチドラム
駆動装置系の油圧モータ15に送油できるよう連結編39に
より制御弁19は弁191に切換えられることから油圧モー
タ15にも同時に油圧が送油され、先端ブーム４の伸長時
の油圧モータ15及びモータ軸16の回動とは反対の逆回動
となる。

その場合、カウンタギヤ92、ラチェットホイール94及び
ブレーキディスク95が相互に圧接し、一体として回動す
ることから、第８図に実線矢印で示したようにラチェッ
トホイール94はブレーキディスク95及びカウンタギヤ92
とともにラチェットの爪98に対して自由方向に回動す
る。他方、作動歯車99はカウンタギヤ92と噛合っている
からカウンタギヤ92の回動に応じて回動し、この回動
は、スプリング27によって作動歯車99が爪98の側部に圧
接されているため、爪98に伝えられ、爪98はラチェット
ホイール94から外れる方向に回動し、ストッパ（図示せ
ず）に当たって停止する。

爪98の回動停止後は、作動歯車99のみがカウンタギヤ92
に従って空回りし続けギヤ軸93の回動はドラムギヤ68及
び67に伝達され、ドラム67に掛回されている懸吊索条６
は先端ブーム４の縮少方向、即ち、基端ブーム２の基部
方向に巻き込まれる。

この場合、作業箱５の平衡機能を作用させるためには、
ドラム67に巻き込まれる懸吊索条６の索条速度を先端ブ
ーム４の縮少速度と同一速度に維持させる必要があるこ
とから、例えば、油圧モータの過速回動作動によりドラ
ム67の過速回動による懸吊索条６の過速（先端ブーム４
の縮少速度以上）巻き込み作動しないよう、その過速抑
制方策として、作業箱５に止着支持されているパイロッ
ト索条８を介してパイロットドラム87の巻き込み回動作
動による過速抑制（先端ブーム４の縮少速度とパイロッ
ト索条８は同一速度）作用効果から、油圧モータ15、
（モータ軸16）も回動制限されることになる。

なお、先端ブーム４を縮少させる負荷はウインチドラム
駆動装置９の巻き込み負荷に比べかなり大きいため、先
端ブーム４の縮少速度がウインチドラム駆動装置９によ
り巻き込まれる懸吊索条６の索条速度より速くなること
はない。従って、懸吊索条６は先端ブーム４の縮少速度
と同一速度として得られることから、作業箱５の平衡機
能を妨げることなく平衡状態を維持できる。

（２）安全索条７の機能 安全索条７は懸吊索条６のドラム67の隣側胴として一体
のドラム77上に巻付けられており、胴軸のドラム配設方
式により、懸吊索条６と同様に、安全索条７は先端ブー
ム４の縮少速度と同一速度としてドラム77に巻き込まれ
ることにより作業箱５は平衡機能を妨げることなく平衡
状態を追従する。

第11図は本発明を多段ブームを具備する高所作業車に実
施した例を示す。

（発明の効果） 本発明によれば、ブームの伏仰作動はもちろんのこと、
ブームの順次伸縮および同時伸縮あるいは順次同時の混
合伸縮作動の全てに対しても作業箱を平衡状態に維持し
得る高所作業箱の平衡装置を多段ブームのブーム段数に
関係なしに懸吊索条と安全索条との２本の索条を用いて
簡単な構造で、安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先端ブームを縮小した格納状態で示す本発明装
置の一部を断面とした概略側面図、 第２図は第１図の状態からブームを水平に倒伏した状態
で作業箱の一部を断面として示す先端ブームと作業箱と
の概略側面図、 第３図は第１図の状態から先端ブームを伸長した状態で
の先端ブームと作業箱との関係を示す概略側面図、 第４図は第１図のIV−IV線上から矢の方向に見たブーム
の上面図、 第５図は第１図のＶ−Ｖ線上から矢の方向に見た作業箱
の側面図、 第６図は第１図のVI−VI線上から矢の方向に見た部分端
面図、 第７図はラチェットの爪、作動歯車およびスプリング等
の位置関係を示した要部説明図、 第８図は第７図の右側面説明図、 第９図は懸吊索条、安全索条およびパイロット索条の径
路説明図、 第10図は油圧回路図、 第11図は本発明による装置を具える多段ブーム付高所作
業車の概略側面図である。 １……旋回フレーム、２……基端ブーム ３……伸縮用シリンダ、４……先端ブーム ５……作業箱、６……懸吊索条 ７……安全索条、８……パイロット索条 ９……ウインチドラム駆動装置 10……パイロットドラム伝動装置 11……起伏用リンダ、12,13……ピン 14……ドラム支承軸、15……油圧モータ 16……モータ軸、21……ブーム起伏用水平枢軸 41……作業箱回動用水平枢軸 51……下側索固定枠 52,53……上側索固定枠 63,66……案内滑車 67……懸吊索条ウインチドラム 68……ドラムギヤ 73,74,75,76……安全索条案内滑車 77……安全索条ウインチドラム 83,84,85,86……パイロット索条案内滑車 87……パイロットドラム 88……パイロットドラムギヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伸縮自在の多段ブームの基端ブームの基端
   部がブーム起伏用水平枢軸により旋回フレームに回動自
   在に枢支され、多段ブームの先端ブームの先端に高所作
   業箱が作業箱回動用水平枢軸により回動自在に取付けら
   れた高所作業車の作業箱平衡装置において、前記ブーム
   起伏用水平枢軸および前記作業箱回動用水平枢軸上に懸
   吊索条案内滑車および安全索条案内滑車がそれぞれ取付
   けられ、旋回フレーム上に索条引出し時自動ブレーキ付
   ウインチ装置のウインチドラムが設けられ、一端が作業
   箱下部に固着された懸吊索条および一端が箱業箱上部に
   固着された安全索条が前記案内滑車を経てウインチドラ
   ムに巻付け結着されていることを特徴とする高所作業車
   の作業箱平衡装置。
2. 【請求項２】前記ブーム起伏用水平枢軸および作業箱回
   動用水平枢軸にパイロット索条案内滑車をそれぞれ設
   け、パイロットドラムをウインチドラムと同軸上に回転
   自在に支承し、パイロット索条をその一端で作業箱上部
   に固着し、前記パイロット索条案内滑車を経てパイロッ
   トドラム上に巻付け結着し、前記ウインチ装置のウイン
   チドラム駆動装置と同じ伝動比のパイロットドラム伝動
   装置を介してパイロットドラムがウインチ装置の駆動用
   油圧モータを作動するよう連結したことを特徴とする請
   求項１記載の作業箱平衡装置。