JPH0747470B2 - 車両に取付けられたブーム用の荷重検知装置 - Google Patents
車両に取付けられたブーム用の荷重検知装置Info
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- JPH0747470B2 JPH0747470B2 JP4132463A JP13246392A JPH0747470B2 JP H0747470 B2 JPH0747470 B2 JP H0747470B2 JP 4132463 A JP4132463 A JP 4132463A JP 13246392 A JP13246392 A JP 13246392A JP H0747470 B2 JPH0747470 B2 JP H0747470B2
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Description
より詳細には、車両に取付けられた上部構造を回転させ
るのに使用されるギヤの過負荷状態を検知するのに使用
される検知装置に関する。
上げ装置と関連した課題が、長らく問題とされてきた。
特に、ブームを車両の側方に揺動させたり、ブームで物
品を引っ張ることによる過負荷によって、ブームが破損
することがあった。ブームが軽量で繊維ガラスのような
絶縁材料で作られているとき、ブームが破損することが
ある。ブームに過負荷状態が生ずる代表的な場合は、車
両が傾斜面にあるときにブームを旋回させた場合、ブー
ムを旋回させたときに車両の側面に物品をぶつけた場
合、そして、車両の側面に延びたブームを使用して車両
の前方移動によって或いはブームを旋回させ続けること
によって荷重を引っ張る場合である。ブームに過負荷が
及ぼされると、オペレータは、危険な状態を回避するた
め、吊り上げ装置又はブームを回転させるギヤへの動力
を遮断するのに十分な時間を有しないのが普通である。
及び/又はオペレータへの信号を出すための機械手段を
有する吊り上げ装置は、公知である。米国特許第4,6
25,946号及び同2,300,343号並びに英国
特許第950,003号は、過負荷状態の場合に、吊り
上げ装置を駆動させるギヤに提供される動力を停止させ
又は制限するための機械装置を開示している。ウォーム
/ウォームホイールギヤ構造体と関連して使用される、
これらの従来の機械的な安全装置の特徴は、いくつかの
理由で不十分なものである。第1に、このような機械的
な安全装置は、ギヤボックス内部及び外部でかなりの空
間を占める。第2に、このような機械的な検知装置は、
故障したり摩耗したりし易く、かくして、多くのメンテ
ナンス及び補修作業を必要とする。第3に、このような
機械的な安全装置は複雑で組み立てが難しく、かくして
製造費用がかかる。最後に、機械的検知装置は代表的に
は、ウォームに供給される液圧動力を停止させ又は制限
するために、機械的な安全信号を液圧信号に変換しなけ
ればならない。
に取付けられたブームに及ぼされる過負荷状態から生ず
るウォーム/ウォームホイールギヤ構造体のウォームに
加えられる力の過負荷を容易に検知する検知手段を提供
することである。本発明の別の目的は、ギヤボックス内
に殆どスペースを必要としないコンパクトな検知装置を
提供することである。
ホイールギヤ構造体に加えられる過負荷を正確に検知す
るための閉鎖液圧回路を提供することである。本発明の
別の目的は、過負荷状態の場合に駆動装置に供給される
液圧力を遮断するため、液圧センサを液圧駆動装置に直
接接続することができるように、ウォーム/ウォームホ
イールギヤ構造体のウォームに加えられる過負荷状態を
決定するための液圧検知手段を提供することである。
ームを旋回させることによって引き起こされるウォーム
への過負荷を検知する液圧過負荷センサを提供すること
である。
/ウォームホイールギヤ構造体を収容するギヤボックス
と関連して使用する液圧検知手段を提供することによっ
て達成される。液圧回路が、ウォームの各々の側に液圧
チャンバを提供することによって形成される。液圧チャ
ンバは、一方の側では、ギヤハウジングに接続されたベ
アリングリテーナによって構成され、他方の側では、ウ
ォームのシャフトのまわりに配置されたピストンによっ
て構成される。ウォームの移動はピストンを移動させ、
液圧チャンバ内の液圧を増加させる。液圧回路内の圧力
ゲージが圧力増加を検知し、オペレータに警告信号を出
し及び/又はウォームへの動力を停止させる。
するため、ギヤボックスの中央の方へギヤハウジングの
肩部に当接する。ピストンと肩部との当接は、過負荷の
側のピストンのみがウォームの外方スラストに応答して
液圧チャンバ内の液体を圧縮する。ウォームのスラスト
の検知が各液圧チャンバに対して一方向であるので、車
両の一方の側のブームに加えられる過負荷の正確な検知
が可能である。
巻き上げたり吊り上げたりするため車両10に取付けら
れた上部構造又はブーム14を回転させるギヤ手段の過
負荷状態を検知するための液圧検知装置に関する。ブー
ムを有する吊り上げ装置12が、タレット16に取付け
られており、該タレット16は、吊り上げ装置及びブー
ムを車両に対して回転させブームを車両のまわりの所望
位置に位置決めする。図1に示したトラックは、いわゆ
るチェリーピッカーであるが、本発明は、ブームを有す
るいかなる型式のクレーン又は車両においても使用する
ことができる。
関連したブーム14は、車両の回転可能に取付けられた
タレット16に取付けられている。オペレータがブーム
の位置を常時監視することができるように、オペレータ
の椅子18がタレットの頂部に取付けられている。本発
明は、吊り上げ装置及び関連したブームとともに使用さ
れ、オペレータの椅子は、タレットに取付けられた構成
要素が互いに別々に取付けられているとき、これらの構
成要素の全てではないが幾つかを含んだ状態で、種々の
方法で取付けられている。
た駆動手段20を示す。駆動手段20は、入力をギヤ手
段23に供給するためのモータ21を有する。ギヤ手段
23は、ギヤハウジング46を有し、このギヤハウジン
グ内部に、ウォーム/ウォームホイールギヤ構造体(図
示せず)が取付けられている。シャフト38が、ギヤボ
ックス29の中央から延びており、タレット16の頂面
の下方に延びたピニオンギヤ22のところで終わってい
る。ピニオンギヤは、シャフト26によって車両10に
しっかりと連結された円形ラック24に作動的に係合
し、回転力がピニオンギヤによってラックに供給される
とき、タレットは車両に対して回転する。
ヤ22の底面図を示す。ピニオンギヤは、タレット16
の頂部に取付けられたプレート25の下方に延びてい
る。次に図5を参照すると、本発明の好適な実施例は、
ギヤボックス29に取付けられたウォーム/ウォームホ
イールギヤ構造体28を有する。ウォーム/ウォームホ
イールギヤ構造体28は、ウォームホイール32の多数
の歯(図示せず)と噛み合う多数の歯40を備えたウォ
ーム30を含む。ウォームは、多数の歯ではなく、単一
のらせん歯を有するものでも良いことが理解されよう。
かかるウォーム/ウォームホイールギヤ構造体は普通の
ものであり、当業者にとっては周知である。普通の液圧
又は電気モータ(図示せず)のシャフトが、ウォームの
一端でスプライン33に係合してウォームに回転力34
を入力し、ウォームは、ウォームホイール32を回転さ
せる。ウォームホイールは、駆動シャフト38を受け入
れるためのスプライン連結部36を有し、駆動シャフト
38はピニオンギヤ22(図3に図示)のところで終わ
っている。
し、シャフト32は、ギヤハウジング46を越えて延び
た六角形端部44のところで一端が終わっている。六角
形端部44は、故障により回転力34が供給されない場
合に、ウォームを手動回転させるのに使用される。ギヤ
ボックス29は、ギヤハウジング46を有し、ギヤハウ
ジング29内部に、ウォーム/ウォームホイールギヤ構
造体28が取付けられている。ギヤハウジング46は、
ウォーム/ウォームホイールギヤ構造体を回転可能に支
持するための主構造体を形成する主ハウジング部分48
を含む。ウォームシャフト42は、ベアリングリテーナ
50a、50bによって各端が適所に固定されており、
ベアリングリテーナ50a、50bは、複数のボルト5
2によって主ハウジング部分48にしっかりと固定され
ている。ボルトを挿入すべきモータが図示されていない
ので、ベアリングリテーナ50bの取付けボルトは図示
されていない。オイルリザーバの液位は、ねじ付きプラ
グ57を取り外すことによってチェックすることができ
る。
ーパしたローラベアリング58a、58bによってギヤ
ハウジング46内に回転可能に支持されており、ローラ
ベアリングは、ウォームシャフトをギヤハウジング内で
自由に回転させる。テーパしたローラベアリングは、無
負荷状態の際、ウォーム30の横方向移動が生じないよ
うにするために、ウォームシャフト42の対向したフレ
ア部分59a、59bに係合する。
したローラベアリング58a、58bとベアリングリテ
ーナ59a、59bとの間に位置決めされている。通常
の状態の下では、各ピストンは、主ハウジング部分48
の肩部62a、62bに当接している。ピストン60
a、60bとベアリングリテーナ59a、59bは、一
対の液圧流体チャンバ64a、64bを構成する。
より詳細に示した図6を参照すると、液圧流体チャンバ
64aは、ウォームに及ぼされるスラストを検知するた
めの密封液圧回路を形成するため、ウォームシャフト4
2の端部に位置決めされている。一対のOリング66
が、ベアリングリテーナ50aと主ハウジング部分48
との間、ピストン60aと主ハウジング部分48との間
にそれぞれ位置決めされている。液圧チャンバのより詳
細な特徴が、図6に示されている。液圧チャンバの内部
に、スプリング68が設けられており、このスプリング
68は、ギヤハウジング46内部へのウォーム30の適
当な初期整列及び取付けに必要とされるが、初期取付け
の後には不要となる。
き、ウォームシャフト42は、外方(図6において左
方)へ押付けられ、これにより、フレア部分59aは、
ローラベアリング58aに係合する。十分なスラストが
ウォーム30に及ぼされない場合には、ローラベアリン
グは、ピストン60aをベアリングリテーナ50aの方
へ押付けて、液圧チャンバ64a内の液圧を増大させ
る。対向したピストン60b(図5参照)が、肩部62
との当接のため、内方へ移動するのを阻止されるので、
チャンバ64a或いはチャンバ64bのいずれかの液圧
が増加すると、液圧回路全体の圧力が増加することとな
る。
ーム30の各端に置かれた2つの液圧チャンバ64a、
64bを含む閉鎖回路であり、チャンバ64a、64b
は、可撓性ホース70、L形カップリング72及びT形
カップリング74によって相互に流体連結されている。
T形カップリングの一端は、閉鎖回路内の液圧の変化を
検知する液圧ゲージ76に流体連結されている。回路内
の圧力が所定レベルに到達した場合には、圧力ゲージ
は、過負荷状態が到来するとの信号をオペレータに出す
ように構成されている。変形例として、圧力ゲージは、
モータによってウォームに供給される入力を停止させる
ように直接作用する液圧信号を出す。これはブームの旋
回を直ちに停止させ、過負荷が生じないようにする。液
圧のスイッチは、選択的に液圧の変化を電気信号に変換
して、ウォーム30に動力を供給する電気モータへの電
力を停止させる。
供するように、アキュムレータ78を含む。熱リリーフ
弁80が液圧回路の一端に位置決めされ、ウォームに及
ぼされるスラスト以外の要因、例えば日光による熱によ
って引き起こされる回路内の液圧増加を減少させる。上
述のように、本発明の特有の観点は、液圧回路71内の
液圧が、液圧チャンバ64a又は64bのうち一方の液
圧の増加によってのみ影響を及ぼされることであり、か
つ、ピストンの移動が一方向であることである。例え
ば、ブームが回転して図5に示したウォーム/ウォーム
ホイールギヤ構造体の左側に延びたとき、過負荷状態
が、ウォーム30にスラストをギヤボックス29の方へ
(即ち、ウォームの通常の回転方向と直交する方向へ)
及ぼす。これは、液圧チャンバ64b内の液圧を増大さ
せ、所定レベルに到達すると、液圧スイッチ76に、ポ
テンシャル過負荷の警告信号を出し及び/又はウォーム
停止信号を出す。チャンバ64bの容積が減少するの
で、チャンバ64b内の液圧は増加する。しかしなが
ら、これと同時に、ピストン66が主ハウジング部分4
8の肩部に当接してギヤボックスの右側方向へのピスト
ン66aの移動を阻止するので、チャンバ64aの容積
は変化しないままである。ブームの移動による過負荷が
図5に示したウォーム/ウォームホイールギヤ構造体2
8の右側に及ぼされた場合には、同様に、ウォーム30
にギヤボックス29の左側の方向にスラストが及ぼさ
れ、これは、チャンバ64aの容量を減少させることに
よって、チャンバ64a内の液圧を増加させるが、チャ
ンバ64b内の容積は、肩部62bとの当接のため、変
化しないままである。
当業者にとってはその他の実施例も明白であることが理
解されよう。従って、本発明は図示した実施例に限定さ
れるものではない。
る車両の側面図である。
である。
断面側面図である。
の底面図である。
ル構造体の部分断面平面図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】車両のギヤ装置に及ぼされる荷重を検知す
るための荷重検知装置であって、 車両に取付けられていて、ギヤ装置を収容するためのギ
ヤハウジングを含み、該ギヤハウジングは、液圧回路の
一部をなす液圧チャンバを構成し、該液圧チャンバは、
ブームからギヤ装置に及ぼされるスラストが液圧チャン
バ内の液圧を増加させるように、ギヤ装置と流体連通し
ており、 液圧チャンバと流体連通していて、液圧チャンバ内の液
圧変化を測定し、かつ、液圧回路内の圧力が所定圧力に
到達したとき、ギヤ装置に及ぼされる過負荷状態の警告
信号を検知するための液圧ゲージをさらに含むことを特
徴とする、荷重検知装置。 - 【請求項2】液圧チャンバは、一方の側では、ギヤハウ
ジングの主部分に接続されたベアリングリテーナによっ
て構成されており、他方の側では、ギヤ装置のシャフト
のまわりに配置されたピストンによって構成されてお
り、荷重状態から生ずるシャフトの通常の回転方向と直
交する方向におけるシャフトの移動が、液圧チャンバ内
の液圧を増加させるピストンの移動を引き起こし、圧力
の増加は、液圧ゲージによって検知されることを特徴と
する、請求項1記載の荷重検知装置。 - 【請求項3】ハウジングは、液圧チャンバ内の液圧がピ
ストンの外方横方向移動の際にのみ変化するように、ピ
ストンに係合してピストンの内方横方向移動を阻止する
ための肩部を有することを特徴とする、請求項2記載の
荷重検知装置。 - 【請求項4】ギヤ装置が、 ギヤハウシング内に回転可能に取付けられ、モータによ
って駆動されるウォームを含み、ギヤハウジングとモー
タは、車両に回転可能に取付けられたタレットに固定さ
れており、 ウォームの回転がウォームホイールを回転させるよう
に、ウォームに作動的に連結されウォーム/ウォームホ
イール駆動構造体を形成するウォームホイールをさらに
含み、ウォームホイールは、ウォームホイールの中央軸
線の外方に延びたシャフトを有しており、シャフトは、
ウォームホイールの対向端のピニオンギヤのところで終
わっており、 ウォーム、従ってウォームホイールに動力を供給する
と、ピニオンギヤとラックはそれぞれ、タレットを車両
に対して回転させるように、ピニオンギヤに作動的に連
結され車両にしっかりと固定された円形ラックをさらに
含むことを特徴とする、請求項1記載の荷重検知装置。 - 【請求項5】液圧チャンバは、一方の側では、ギヤハウ
ジングの主部分に接続されたベアリングリテーナによっ
て構成されており、他方の側では、ウォームのシャフト
のまわりに配置されたピストンによって構成されてお
り、荷重状態によるウォームの通常の回転方向と直交す
る方向におけるウォームの移動がピストンを移動させて
液圧チャンバの液圧を増加させ、液圧の増加が、液圧ゲ
ージによって検知されて過負荷状態の信号を出すことを
特徴とする、請求項4記載の荷重検知装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/707,154 US5163570A (en) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | Load sensing device for a boom mounted on a vehicle |
US07/707154 | 1991-05-28 |
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