JPH09151092A - 屈伸用平行リンク機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先端屈伸機能を有する伸縮ブームにおいて、
ブーム先端に取り付けられる作業台の上又は下方向のリ
ンク作動角を大きくする平行リンク機構を提供し、高所
作業装置における作業性の向上を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 本発明に係る平行リンク機構では、一端
を基端側ブームに枢結され、他端を先端側部材に枢結さ
れた第一のリンク部材と、一端が前記と同一の基端側ブ
ームに枢結され、他端が前記と同一の先端側部材に枢結
され、第一のリンク部材と上下に間隔をおいて平行に配
設された第二のリンク部材から構成されている。そし
て、先端側部材と第一および第二リンク部材との枢結点
を結ぶ直線並びに基端側ブームと第一および第二リンク
部材との枢結点を結ぶ直線を平行にして、なおかつ基端
側ブームの長手中心軸に対する垂直面から左右いずれか
に傾斜させ、平行リンク部材を基端側ブームの中心軸方
向に延ばした状態で４つの枢支ピンが作る四辺形が長方
形ではなく平行四辺形を形成するように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屈伸用の可動アームを
形成する平行リンク機構に関するものであり、詳しくは
伸縮ブームを有する作業装置の伸縮ブームの先端に取り
付けられる作業台の上下屈伸運動を行わせるために用い
られる平行リンク機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、上下屈伸用の可動アームを形
成するリンク機構は、高所作業車の作業装置に配設され
た先端屈伸型伸縮ブームに使用されている。従来の先端
屈伸型伸縮ブームは車体に起伏自在に枢支された基ブー
ムと、この基ブーム内に長手方向に伸縮移動自在に挿入
された先端ブームとによってテレスコープ状に構成され
た伸縮部分と、先端ブームの先端に上下方向に屈伸自在
に枢結された平行リンク機構による屈伸部分から構成さ
れている。平行リンク機構の先端には作業者搭乗用の作
業台がレベリング機構を介して常時水平となるようにし
て取り付けられている。

【０００３】このような先端屈伸型伸縮ブームを備えた
高所作業車によれば、伸縮部分の起伏・伸縮作動による
作業台の任意方向の移動に加え、平行リンク機構により
構成される屈伸部分の作動により、作業台の上下動を行
わせることができ、効率よく作業を行うことができる。
そして、作業終了後においては、屈伸部分を伸縮部分の
長手軸方向に対して一直線上に位置させ、伸縮部分を全
縮させると共に屈伸部分の少なくとも一部を基ブームの
内部に格納することができる。

【０００４】ところで、この屈伸用平行リンクは、図４
に示すように、基端側ブーム（先端ブーム）５１の先端
上部側に、基端部が上下方向に揺動自在に枢支された第
一のリンク部材５０ａと、基端側ブーム５１の先端下部
側に、基端部が上下方向に揺動自在に枢支された第二の
リンク部材５０ｂと、これらを平行に延ばした状態で、
これらの先端部を上下方向に揺動自在に枢支するブーム
ヘッド５２とから構成されている。そして、第一のリン
ク部材５０ａを基端側ブーム５１に対し枢支するピン５
３ａと第二のリンク部材５０ｂを基端側ブーム５１に対
し枢支するピン５４ａとを結ぶ線は前記基端側ブーム
（先端ブーム）５１の長手中心軸に対して垂直になるよ
うに取り付けられている。

【０００５】また、第一のリンク部材５０ａを先端側部
材（ブームヘッド）５２に対して枢支するピン５３ｂと
第二のリンク部材５０ｂを先端側部材５２に対して枢支
するピン５４ｂとを結ぶ線も、屈伸部分が基端側ブーム
（先端ブーム）５１の長手軸方向に一直線上に位置した
ときにはその中心軸に対して垂直になるように取り付け
られている。従って、屈伸用平行リンク機構が基ブーム
５６に格納される場合に、基端側ブーム５１の長手軸方
向に一直線上に位置したときには、４つの枢支ピン５３
ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂによって作られる四辺形は
長方形を形成するように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな屈伸部分を構成する第一及び第二のリンク部材５０
ａ、５０ｂが基端側ブーム（先端ブーム）５１の長手中
心軸方向に一直線上に位置した状態において、その枢支
ピン５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂが構成する四辺形
が長方形を構成するように配置した場合には、基端側ブ
ームの中心軸に対して上下（若しくは左右）方向に可動
可能なリンク作動角は同じであり、リンク部材の幅、或
いは第一のリンク部材と第二のリンク部材との離間距離
の大きさによっては、リンク部材が干渉しあい、上又は
下方向のリンク作動角を十分にとれない場合がある。

【０００７】例えば、伸縮ブームを起伏した後、格納状
態のリンク機構をそのままの状態で保持した先端ブーム
５１を伸長して作業台９を作業位置に移動させたときに
は、このリンク機構５０はブーム中心軸に対し下方向の
リンク作動角を作業に必要な範囲で十分に確保できない
場合がある。逆に橋の下面を作業する場合のようなブー
ムの起伏角を十分とれない場合において作業台９のみ移
動させたいときには、上記のようなリンク機構５０では
ブーム中心軸に対して上方向のリンク作動角を作業に必
要な範囲で十分に確保できない場合もある。このため、
ブームに対する作業台９の上又は下方向への移動距離が
少なく、その結果、作業性を悪くする場合もあった。

【０００８】この場合、リンク部材同士の間隔の拡張は
先端ブーム５１の幅や先端ブーム５１及びリンク部材を
格納する基ブーム５６の幅等によって規制されるため限
界があり、また、リンク部材自身の幅等は作業台等の支
持強度確保の点から必要以上に狭くすることもできな
い。本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、先端屈伸機能を有する伸縮ブームにおいて、伸縮ブ
ームの先端に取り付けられた作業台の上又は下方向のリ
ンク作動角を大きくとれるようにし、高所作業装置にお
ける作業性の向上を図ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明に係る平行リンク機構では、一端を基端側ブ
ームに枢結され、他端を先端側部材に枢結された第一の
リンク部材と、一端が前記と同一の基端側ブームに枢結
され、他端が前記と同一の先端側部材に枢結され、第一
のリンク部材と上下に間隔をおいて平行に配設された第
二のリンク部材から構成されている。そして、先端側部
材と第一および第二リンク部材との枢結点を結ぶ直線並
びに基端側ブームと第一および第二リンク部材との枢結
点を結ぶ直線を平行にして、なおかつ基端側ブームの長
手中心軸に対する垂直面から左右いずれかに傾斜させ、
平行リンク部材を基端側ブームの中心軸方向に延ばした
状態で４つの枢支ピンが作る四辺形が長方形ではなく平
行四辺形を形成するように構成している。

【００１０】

【作用】図１に示すように、第一のリンク部材５０ａを
基端側ブーム５１の先端部近くに枢支し、第二のリンク
部材５０ｂを第一のリンク部材の枢支点より基端側ブー
ム５１の基底部方向にずらして枢支した場合（φ(１)＜
９０度）における本発明に係る平行リンク機構では、従
来の長方形に形成された場合のリンク作動角ωに比べ、
基端側ブーム５１の中心軸方向から反時計方向（−方
向）へのリンク作動角αを大きくすることができる。一
方、第二のリンク部材５０ｂを基端側ブーム５１の先端
部近くに枢支し、第一のリンク部材５０ａを第二のリン
ク部材５０ｂの枢支点より基端側ブーム５１の基底部方
向にずらして枢支した場合（φ(２)＜９０度）における
本発明に係る平行リンク機構では、従来の長方形に形成
された場合のリンク作動角ωに比べ、基端側ブーム５１
の中心軸方向から時計方向（＋方向）へのリンク作動角
βを大きくすることができる。従って、本発明に係る屈
伸用平行リンク機構を先端に有する伸縮ブーム４は、そ
の使用方法及び使用目的等に応じた枢支点の位置を定め
るようにすれば効率の良い高所作業等を行うことができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。図２に本発明に係る屈伸用平
行リンク機構を備えた高所作業車を示している。この高
所作業車１はトラックをベースとして構成されており、
車体１ａの前後左右の４箇所には、車体１ａの側方に張
り出すとともに下端部を接地させて車体１ａを支持する
アウトリガジャッキ２が取り付けられている（ただし、
図には後部左右のアウトリガジャッキ２のみ示してい
る）。車体１ａの後部には、この車体１ａに対して水平
旋回が自在な旋回台３が取り付けられている。この旋回
台３の上部には、上記伸縮ブーム４が取り付けられてい
る。

【００１２】この伸縮ブーム４は、旋回台３に起伏自在
に枢支された基端ブーム部材４１と、この基端ブーム部
材４１内に長手方向に伸縮移動自在に挿入された中間ブ
ーム部材４２と、この中間ブーム部材４２内に長手方向
に伸縮移動自在に挿入された先端ブーム部材４３とから
テレスコープ状に構成されている。基端ブーム部材４１
と旋回台３との間には油圧起伏シリンダ５が取り付けら
れており、この起伏シリンダ５の伸縮作動によって伸縮
ブーム４の全体が起伏駆動される。また、図示はしない
が、伸縮ブーム４内には、中間ブーム部材４２を基端ブ
ーム部材４１に対して伸縮駆動する第１油圧伸縮シリン
ダと、先端ブーム部材４３を中間ブーム部材４２に対し
て伸縮駆動する第２油圧伸縮シリンダとが内蔵されてい
る。このため、両伸縮シリンダに作動油を供給して中間
ブーム部材４２および先端ブーム部材４３を同時に伸縮
作動させることができる一方、第２伸縮シリンダのみに
作動油を供給して先端ブーム部材４３のみを伸縮作動さ
せることもできる。

【００１３】先端ブーム部材４３の長手方向中間部から
基端側の部分（以下、基端側部材と呼ぶ）４４は、基端
ブーム部材４１や中間ブーム部材４２と同様に矩形横断
面を有する筒状に形成されている。そして、先端ブーム
部材４３の長手方向中間部から先端側の部分４５は、基
端側部材４４の左右にそれぞれ取り付けられた２組の平
行リンク部材から構成されている。なお、図２には左側
の平行リンクのみが示されている。

【００１４】この平行リンク部材４５は、図３に詳しく
示すように、基端側部材４４の上部に基端部が上下方向
に揺動自在に枢支された第１リンク部材４５ａと、基端
側部材４４の下部に基端部が上下方向に揺動自在に枢支
された第２リンク部材４５ｂと、これらを平行に延ばし
た状態で、これらの先端部を上下方向に揺動自在に枢支
するブームヘッド４６とから構成されている。そして、
第一リンク部材４５ａを基端部側材４４に対して枢支す
るピン４７ａと第二リンク部材を４５ｂを基端側部材４
４に対して枢支するピン４８ａとを結ぶ直線が伸縮ブー
ム４の軸線方向と垂直に交差する面から負角方向に傾斜
されている。同様に、第一リンク部材４５ａをブームヘ
ッド４６に対して枢支するピン４７ｂと第二リンク部材
４５ｂをブームヘッド４６に対して枢支するピン４８ｂ
とを結ぶ直線が伸縮ブーム４の軸線方向と垂直に交差す
る面から負角方向に傾斜され、両直線が平行線を形成す
るように構成されている。なお、第２リンク部材４５ｂ
を基端側部材４４に対して枢支するピン４７ａと第１リ
ンク部材４５ａの長手方向中間部との間には、先端側部
材４５の全体を上下揺動（即ち、屈伸）させる油圧屈伸
シリンダ４９が取り付けられている。

【００１５】ブームヘッド４６の先端には、垂直ポスト
６が図３中の左右方向（即ち、伸縮ブーム４の軸線方
向）に揺動自在に枢支されている。この垂直ポスト６の
上部とブームヘッド４６との間には、上部レベリングシ
リンダ７ａが取り付けられている。この上部レベリング
シリンダ７ａと、図２に示すように基端ブーム部材４１
の基端部と旋回台３の後部との間に取り付けられた下部
レベリングシリンダ７ｂとの間には油圧閉回路が形成さ
れている。この油圧閉回路は、伸縮ブーム４が起仰して
下部レベリングシリンダ７ｂが縮小したときに上部レベ
リングシリンダ７ａを伸長させ（これにより垂直ポスト
６は図中左方に揺動する）、伸縮ブーム４が倒伏して下
部レベリングシリンダ７ｂが伸長したときに上部レベリ
ングシリンダ７ａを縮小させる（これにより垂直ポスト
６は図中右方に揺動する）ように、両レベリングシリン
ダ７ａ，７ｂを接続している。このため、垂直ポスト６
は、伸縮ブーム４の起伏状態にかかわらず、常にほぼ垂
直に維持される。

【００１６】なお、平行リンク部材４５におけるリンク
作用により、平行リンク部材４５が屈伸しても、ブーム
ヘッド４６の伸縮ブーム４に対する姿勢に変化はない
（図３参照）。このため、垂直ポスト６は、上記起伏状
態および平行リンク部材４５の屈伸状態にかかわらず、
常にほぼ垂直に維持されるといえる。

【００１７】垂直ポスト６の上部には、この垂直ポスト
６を中心として水平首振自在な作業台ブラケット８が取
り付けられている。また、この作業台ブラケット８の側
面には、作業台９が取り付けられている。この作業台９
には作業者（図示せず）が搭乗することができる。さら
に、この作業台９の上部には、旋回台３の旋回作動，伸
縮ブーム４の起伏作動・伸縮（中間・先端ブーム部材４
２，４３の伸縮および先端ブーム部材４３のみの伸縮）
作動，先端ブーム４３の屈伸作動および作業台９の首振
作動を制御するための操作装置１０が取り付けられてい
る。作業台９に搭乗した作業者は、この操作装置１０の
操作を通じて作業台９を任意の高所に移動させ、所望の
高所作業を行うことができる。この際、図２に矢印Ａで
示すように、伸縮ブーム４を全体的に伸長作動させなが
ら平行リンク部材４５を中間ブーム部材４２から突出さ
せて、先端ブーム部材４３の屈伸機能を利用することも
できるし、そのような空間的余裕がない場合でも、先端
ブーム部材４３のみを伸長させて平行リンク部材４５を
中間ブーム部材４２から突出させ、上記屈伸機能を利用
することもできる。

【００１８】以上説明してきたように構成された高所作
業車１の伸縮ブーム４を油圧起伏シリンダ５によって起
伏させ、作業台９に乗って作業する場合、細かな作業位
置決めのために平行リンク部材４５を屈伸させ作業台９
を上下方向に移動させたい場合がある。この上下方向の
移動距離（伸縮ブーム４の軸線に対するリンク作動角）
は主に平行に配設された第一および第二リンク部材４５
ａ，４５ｂの離間距離並びに第一および第二リンク部材
４５ａ，４５ｂの幅等によってはリンク部材同士が干渉
しあい、リンク作動角を十分にとれない場合がある。

【００１９】例えば、高い鉄塔に張られた高圧線の工事
のため使用する高所作業車等では、伸縮ブーム４を最大
角迄起伏した状態でさらに中間ブーム４２、先端ブーム
４３を伸長させて作業することが多いが、このような場
合、図１に示すように、従来は伸縮ブーム４の軸線方向
に対し、負角方向のリンク作動角を作業に必要な範囲で
十分に確保できないことが多い。この場合、第一のリン
ク部材４５ａと第二のリンク部材４５ｂが作る離間距離
を広くしようとすれば基端側部材４４の幅が当然に大き
くなければならないが、基端側部材４４は伸縮ブーム４
の先端ブーム部材４３を形成するものであって、基端ブ
ーム４１及び中間ブーム４２内に格納されるものである
ため、作業装置全体の構成から規制されており、自由に
大きくすることができない。一方、平行リンク部材４５
の幅も作業台９及び作業者等の重量によりモーメントが
かかるため、力学的安全性の面から規制される。

【００２０】平行リンク部材４５の基端側部材４４に対
する枢支位置を本実施例に示すように傾斜させることに
よって、リンク部材４５の材料幅、第一リンク部材４５
ａと第二リンク部材４５ｂの離間間隔等の強度や基本的
構成をかえることなく、平行リンク部材４５の負角方向
のリンク作動角を大きくすることができる。その結果、
作業台９の負角方向の移動距離を大きくすることがで
き、基端ブームの４１の起伏作動に頼ることなく、作業
台９の位置決めを容易に行うことができる。

【００２１】逆に、橋の下面を作業するときのように伸
縮ブーム４の起伏角を十分とれないような場合には、逆
に正角方向のリンク作動角を作業に必要な範囲で十分に
確保したい場合がある。しかしながら、従来の平行リン
ク機構では正角方向のリンク作動角を十分大きく取るこ
とができない場合が多い。このような場合に使用する作
業装置においては、図１（ｂ）に示すように第一リンク
部材４５ａの軸線と第一のリンク部材４５ａの先端側部
材４４に対する枢支点４７ａと第二のリンク部材４５ｂ
の先端側部材４４に対する枢支点４８ａとを結ぶ直線が
挟む角Θ（２）が９０度以下になるような平行四辺形リ
ンク機構とすればよい。

【００２２】なお、上記実施例の先端屈伸型伸縮ブーム
は３つのブーム部材から構成された３段伸縮ブームで説
明したが、本発明に係る屈伸用平行リンク機構はこれに
限らず、２段や４段等の伸縮ブームに使用されても良
い。また、本発明に係る平行リンク機構の屈伸駆動方法
は上記実施例のように油圧シリンダに限られるものでは
ない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の屈伸用平
行リンク機構を高所作業車等の伸縮ブームの先端に使用
した場合には、従来のリンク部材の支点位置を伸縮ブー
ム軸線に対し垂直平面上に並べた平行リンク機構に比
べ、リンク作動角を正負どちらか一方の方向に大きく取
ることができ、平行リンク機構の先に配設された作業台
の移動距離を大きく確保することができるため、高所作
業装置における作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る平行リンク機構の構成を示す概念
図である。

【図２】本発明が使用される高所作業車の一例である。

【図３】本発明に係る平行リンク機構の実施例を示す側
面図である。

【図４】従来の平行リンク機構の側面図である。

【符号の説明】

１ 高所作業車 ３ 旋回台 ４ 伸縮ブーム ６ 垂直ポスト ７ レベリングシリンダ ８ 作業台ブラケット ９ 作業台 ４１ 基端ブーム ４２ 中間ブーム ４３ 先端ブーム部材 ４４ 基端側部材 ４５ 平行リンク部材 ４６ ブームヘッド ４７ 第一リンク部材の枢支点 ４８ 第二リンク部材の枢支点 ω 従来のリンク作動角 α、β 本発明に係るリンク作動角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が基端側ブームに枢結され、他端が先
   端側部材に枢結された第一のリンク部材と、 一端が前記基端側ブームに枢結され、他端が前記先端側
   部材に枢結され、前記第一のリンク部材と上下に間隔を
   おいて平行に配設された第二のリンク部材とからなる平
   行四辺形をした屈伸用平行リンク機構において、 前記先端側部材と前記第一及び第二リンク部材との枢結
   点を結ぶ直線並びに前記基端側ブームと前記第一及び第
   二リンク部材との枢結点を結ぶ直線が平行であり、かつ
   共に前記基端側ブームの中心軸に対する垂直面から左右
   いずれかに傾斜していることを特徴とする屈伸用平行リ
   ンク機構。