WO2002020907A1 - Bras coulissant de machine a travailler - Google Patents

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WO2002020907A1
WO2002020907A1 PCT/JP2001/007448 JP0107448W WO0220907A1 WO 2002020907 A1 WO2002020907 A1 WO 2002020907A1 JP 0107448 W JP0107448 W JP 0107448W WO 0220907 A1 WO0220907 A1 WO 0220907A1
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WO
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slide arm
slide
working machine
tubular structure
sliding
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/007448
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuyoshi Masumoto
Tatsushi Itoh
Toshihiko Sakashita
Original Assignee
Komatsu Ltd.
Kabushiki Kaisha Muroto Tekkosho
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Filing date
Publication date
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Priority to CA002419723A priority patent/CA2419723C/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/283—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a single arm pivoted directly on the chassis
    • E02F3/286—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a single arm pivoted directly on the chassis telescopic or slidable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B66C23/705—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic telescoped by hydraulic jacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B66C23/707—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic guiding devices for telescopic jibs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/38—Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms

Definitions

  • the present invention relates to a slide arm of a working machine mainly applied to a construction machine. Background technology ''
  • a boom of a hydraulic shovel As a member of a cylindrical structure incorporated as a part of a working machine in construction equipment, for example, a boom of a hydraulic shovel, a ham of a deep excavation rig, or a boom of a mobile crane is a plate material on all four sides. Many have a rectangular cross-section enclosed. In order to increase the strength and make the structure resistant to use, such a rectangular cross-sectional structure is used as the most common.
  • booms or arms having a rectangular cross section which are widely used at present, tend to be heavier as a whole, and a work machine having such a heavy and long member as a main component is provided in front of a traveling vehicle. If it is installed in the car, the weight balance will be lost, and countermeasures such as increasing the weight of the counter and extending the rear end of the vehicle will be required.
  • there are many problems such as an increase in the weight of the entire vehicle on which the working machine is mounted, resulting in an increase in fuel efficiency.
  • Japanese Patent Publication No. 3-193329 discloses a hydraulic shovel having an inverted trapezoidal boom having a narrow lower surface side.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-51932 discloses a method of manufacturing a triangular tube as a member that can be used for construction vehicles and the like. For this triangular tube, a single plate is bent, butted and welded at one location, and each corner is formed in an arc shape to improve the appearance quality and obtain a highly accurate one. Have been.
  • U.S. Pat. No. 4,728,249 discloses a combination of members having a triangular cross section.
  • a telescopic boom is disclosed. As shown in FIG. 6, the telescopic boom 100 having a triangular cross-section has a strictly hexagonal cross section, and its three sides 101 are shorter than the other sides 102. Each of the pieces forming the shape has a structure in which its longitudinal ends are connected by welding. Further, the combined inner boom is supported and guided by rollers (not shown) provided on the outer boom.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a slide arm of a working machine capable of simplifying a structure, increasing assembly accuracy, and performing a smooth operation. Things. Disclosure of the invention
  • a slide arm of a working machine includes a cylindrical structure having a substantially triangular cross-section and an apex at each apex formed by bending a single plate.
  • the present invention is characterized in that a plurality of sliding members provided at the apex portion are interposed and combined into a plurality of nests, and a slide mechanism for sliding the tubular structure is provided.
  • the tubular structure to be nested is formed in the combination space portion, each of the triangular vertices is arc-shaped, and the outer cylindrical structure is formed by the sliding member provided in that portion. Since the inner cylindrical structure is configured to be held, the inner and outer cylindrical structures having a similar cross section are automatically aligned. Therefore, the combination accuracy can be improved, and if the sliding member has a structure that is not bulky, the gap between the inner and outer cylindrical structures can be reduced, and rigidity can be achieved without excessive structure. A high sliding arm can be obtained. Naturally, weight reduction can also be achieved.
  • the sliding member is attached to an inner surface of an open end at a vertex of the outer tubular structure that supports the inner tubular structure, and a rear end of the inner tubular structure.
  • the sliding member is preferably a sliding bearing having an arcuate surface for guiding and supporting the curved surface at the vertex of the cylindrical structure.
  • a bracket for supporting the outer tubular structure and attaching it to the body is provided at a base end position of a linear actuator that expands and contracts the inner tubular structure.
  • a linear actuator that expands and contracts the inner tubular structure.
  • a bracket for holding a bucket for excavation is provided at a tip end of the slide arm in the present invention. In this way, for example, when used as a work machine that performs deep excavation work by attaching it to the end of a hydraulic excavator's boom, the weight of the slide arm can be reduced.
  • the excavation work can be performed at a deeper position by increasing the length of extension and contraction of the slide arm.
  • a sheave of a hanging rope may be provided at a tip end of the slide arm via a sheave bracket.
  • the slide arm of the present invention can be increased in rigidity and reduced in weight, it can be used for a device or equipment that is equipped with various devices at its distal end and moves and operates a work machine linearly.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a slide arm according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1) and an outer side view (b) of the arm front end.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view (a) of the rear end of the slide arm and its bb view (b).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the working machine of the present embodiment is mounted on a hydraulic shovel as a deep excavation device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an aspect in which the working machine of the present embodiment is applied as a crane.
  • FIG. 6 is a view showing a specific example of the prior art, in which (a) is a perspective view of an arm and (b) is a cross-sectional view.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a slide arm according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view (a) of FIG. b), but
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view (a) of the rear end of the slide arm and its bb view (b).
  • This embodiment shows an example in which the present invention is applied to a slide arm as a deep excavation device used by being attached to a boom of a hydraulic excavator.
  • the slide arm 1 is formed integrally by bending a single steel plate into a substantially triangular cross section and welding the bent ends in the axial direction at the center of the base of the triangle.
  • Each vertex 4 a, 4 b, 4 c is formed in an arc shape with a required radius, and an outer cylinder 2 having a required length is combined with an inner cylinder 3 having a cross section similar to the outer cylinder 2. It is configured.
  • the inner cylinder 3 has the same structure as the outer cylinder 2.
  • the outer cylinder 2 and the inner cylinder 3 here correspond to the outer tubular structure and the inner tubular structure of the present invention.
  • the outer cylinder 2 has a front end 2a opened, and a reinforcing member 5 is integrally welded to the outer periphery of the opening end along the outer periphery.
  • the rear end is welded with an end plate 6 that is substantially conforming to the outer shape so as not to be deformed.
  • a bracket 7 composed of two parallel plates at a required interval is attached in the axial direction.
  • the base end of a hydraulic cylinder 12 (corresponding to the linear actuator of the present invention) for sliding operation, which is disposed in the slide arm 1, is attached by the bracket 7.
  • the hydraulic cylinder 12 is inserted into the cylinder through a through hole provided in the end plate 6.
  • the front end 2a of the outer cylinder 2 has an apex 4a, 4b, and 4c inside the arc on the inner peripheral surface of the arc, and a vertex of the triangular cross section of the inner cylinder 3 combined with the apex.
  • a sliding bearing unit 8 (corresponding to the sliding bearing of the present invention) corresponding to the arc surface in the present embodiment is mounted from the outer surface by a mounting port 9.
  • these slide shaft units 8 for example, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a plurality of flat bearing pieces 8b having self-lubricating property are arranged in a holder 18a in a plurality of longitudinal directions. Is used.
  • These plain bearing units 8 are formed so that their receiving surfaces are along the arcuate outer surface at the vertex on the inner cylinder 3 side.
  • the outer dimensions of the inner cylinder 3 incorporated in the outer cylinder 2 thus configured are set so that a small gap is formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the outer cylinder 2.
  • slide block pieces 1 are provided on the inner surfaces of the tops 4 a, 4 b, and 4 c of the outer cylinder 2. 0, 10 a, and 10 a (corresponding to the sliding bearing of the present invention).
  • the slide block pieces 10, 10 a, and 10 a are formed of a material having a self-lubricating function by making the surface a curved surface which is held in contact with the inner peripheral surface of the arc of the outer cylinder 2.
  • Blocks 110, 11a, and 11a are provided at the rear end of the inner cylinder 3 by 10c, respectively.
  • the inner cylinder 3 inserted into the outer cylinder 2 has its front portion supported by the sliding bearing unit 8 disposed on the inner surface of the front end portion of the outer cylinder 2 at each apex of the outer periphery, and the rear portion has the inner cylinder 3
  • the slide block pieces 10, 10 a, 10 a attached to the rear end are slidably held in contact with the inner surfaces of the apexes of the outer cylinder 2.
  • the inner and outer cylinders 2 and 3 combined in this manner are positioned inside the inner cylinder 3 with the hydraulic cylinder 12 whose base end 1 b is supported by the bracket 7 at the rear end of the outer cylinder 2, and the hydraulic cylinder 1 2
  • the rod 1 2a has a distal end protruding inside the inner cylinder 3 crossing the axis, and is connected to the bosses 13 on both the left and right sides and the pin 13a so that the hydraulic cylinder 12 can slide and extend. Have been.
  • a bucket mounting bracket 15 is fixed to the distal end of the inner cylinder 3 so as to protrude forward in the axial direction, and the bucket 16 is supported on the mounting bracket 15 by a pin 17 at a base end of the mounting bracket 15.
  • the link mechanism 18 is connected to the rod end of the bucket operating hydraulic cylinder 19 disposed at the tip of the inner cylinder 3 so as to be opened and closed.
  • the slide arm 1 provided with the bucket 16 constructed as described above is mounted on a side surface of the outer cylinder 2, specifically, a support bracket 14 attached along the bottom side of the triangular cross section.
  • the pin is connected to the pin 21 and is connected to the rod 23a end of the hydraulic cylinder 23 for hoisting operation attached to the boom 20 and is assembled so as to be able to hoist (see FIG. 4).
  • the slide arm 1 of the present embodiment includes a hydraulic system for sliding operation incorporated therein. If hydraulic rod is supplied to the cylinder 12 and the rod 12 a (piston rod) is moved forward and backward, the sliding bearing unit 8 arranged inside the front end of the outer cylinder 2 will The intermediate portion is guided and held from the front end, and the rear end is guided and held on the inner surface of the outer cylinder 2 by slide block pieces 10, 10 a, and 10 a provided at the rear end of the inner cylinder 3.
  • the rod 12a can be advanced and retracted by one stroke.
  • the vertices 4a, 4b and 4c in the substantially triangular cross-section where they are formed are all arcuate, and the inner and outer cylinders 2 and 3 are similar. Since the inner cylinder 3 is slidably held with respect to the outer cylinder 2 by the curved surfaces of the vertices 4a, 4b, and 4c, the two are self-centered to align the axis. Since the sliding can be performed in the matched state, there is no backlash, and the sliding is supported only at each apex, so that the sliding resistance at the time of sliding can be significantly reduced as compared with the conventional method.
  • the rigidity can be increased and the weight can be reduced by adopting the already known triangular cross-sectional structure.
  • energy can be saved and work can be done efficiently.
  • the slide arm since it is easy to minimize the gap between the inner and outer cylinders 2 and 3 of the slide arm 1, it is possible to achieve the required performance without significantly increasing the cross-sectional dimension. It has the advantage that it can be obtained more effectively and lighter.
  • a single steel sheet is bent into a substantially triangular cross-sectional shape, it can be manufactured using thin plates, and by having only one welding point, productivity is improved and appearance quality is improved.
  • the slide arm is used as a slide arm of a deep excavating device as described above, if the weight of the sliding door itself can be reduced, the capacity of the bucket can be increased by that much, and a single lifting operation can be performed. Work efficiency can be further improved by increasing the soil volume.
  • the slide arm of the present invention can constitute a multi-stage slide arm by combining a plurality of cylindrical bodies having a substantially triangular cross section.
  • the slide bearing unit 8 is provided at the front open end of the tubular body, and the slide block piece 10 (at the rear end of the tubular body located inside). 10a) are assembled as described above, and a plurality of tubular bodies having similar cross sections are slidably fitted to each other, and these multiple-stage tubular bodies can be expanded and contracted by known slide driving means.
  • the configuration is as follows.
  • the outermost cylindrical body 2A can be raised and lowered at the base of the body (for example, the upper revolving body 31 of a traveling vehicle).
  • the sheave bracket 32 is attached to the tip of the multi-stage slide arm 1A, and the sheave bracket 32 is provided with guide sheaves 33, 34. (Not shown). If a hanging port that is taken out and fed out is wound around the guide sheaves 33, 34, and the hanging tool 35 is hung, a crane multi-stage slide boom can be used. Can be.
  • the slide arm of the present invention has a structure in which the gap between the inner and outer cylinders can be reduced, and the combination accuracy is high and no rattling occurs during sliding. You can slide smoothly. And since the minimum cross-sectional dimension can be obtained in each step, even if it has a multi-step configuration, it can be compacted as a whole, and each cylindrical body can be reduced in weight as described above, so that the lifting capacity can be increased.
  • the slide arm can be used not only for a deep excavation device or a crane boom, but also for other industrial machines that require a telescopic function.

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Description

作業機のスライドア一ム 技術分野
本発明は、 主として建設機械に適用される作業機のスライドアームに関するも のである。 背景技術 '
従来、 建設機械における作業機の一部として組み込まれている筒形構造の部材 として、 例えば油圧ショベルにおけるブーム、 深堀掘削装置のァ一ムもしくは移 動式クレーンのブームのように、 四方を板材で囲んでなる四角形断面のものが多 く採用されている。 これらはその強度を高めて使用に耐える構造とするために、 このような四角形断面構造が最も一般的であるとして用いられている。
しかしながら、 現在多く採用されている四角形断面のブームもしくはアームに おいては、 全体として重量が大きくなる傾向があり、 このような重い長尺の部材 を主要構成部品とする作業機を走行車輛の前部に設けると、 全体の重量バランス を崩すことになり、 そのためにカウンタ一ウェイトを重くしたり、 車輛の後端部 を延長させるなどの対策が必要となる。 また、 作業機を搭載した車輛全体の重量 が重くなって、 それに伴う燃費の増加など多くの問題点がある。
このようなことから、 筒形構造の部材を備える作業機の軽量化を目的として、 従来の四角形断面の筒形部材に比べてより軽量化が可能な三角形新面の筒形構造 部材について多くの提案がなされている。 例えば、 特公平 3— 1 9 3 2 9号公報 においては、 油圧ショベルにおけるブームとして下面側を狭くした逆梯形のもの が開示されている。 また、 特開 2 0 0 0— 5 1 9 3 2号公報には、 建設車輛など に使用できる部材として三角形チューブの製造方法が開示されている。 この三角 形チューブにあつては、 一枚の板を曲げ加工して一個所で突き合わせて溶接し、 その各コーナ一部分を円弧状に形成し、 外観品質を高めて精度の高いものを得る ようにされている。
一方、 米国特許第 4 7 2 8 2 4 9号明細書には、 三角断面をした部材を組合わ せてなる伸縮ブームについて開示されている。 この三角断面構造の伸縮ブーム 1 0 0は、 図 6に例示されるように、 厳密には六角形断面で、 その三辺 1 0 1は他 の辺 1 0 2よりも短くされ、 これら各辺を形成する部片はそれぞれの長手方向側 端を溶接によって接続された構造になっている。 また、 組合わされる内側ブーム は外側のブームに設けられたローラ （図示省略） によって支持案内されるように なっている。
このように、先行技術においては、作業機に組込まれる筒形構造部材として種々 工夫を凝らしているが、 伸縮機能を備えるブームのように剛性を備えてかつコン パクトにまとまった構成とするには、 未だ多くの問題点がある。 すなわち、 前記 米国特許第 4 7 2 8 2 4 9号明細書に記載のものでは、 従来の四角形断面構造を 三角形断面 （実質的には六角形断面） に置き換えたもので、 このような構造とす れば、 軽量化するという目的は達成できるとしても溶接個所が多くなり、 それに 伴って加工精度が低下する可能性が生じる。 もちろん、 工費が嵩むという問題点 がある。 また、 加工精度が低下するということは、 伸縮構造とするのに外筒と入 れ子になる部材との間隙を大きく取らねばならないことから必要以上の外形寸法 が要求される。 したがって、 内側の筒体 （伸縮するブーム） は外側のブームに設 けられたガイドロ一ラによって案内される構造が採用されている。 このようなこ とから軽量ィ匕を図るには好ましくない、 という問題がある。
また、 特開 2 0 0 0— 5 1 9 3 2号公報によって開示された三角形チューブの 製造方法によれば、 確かに三角断面形状をもつ筒状構造体を製作することについ て有利であるが、 この開示技術によって伸縮機能を備える筒状構造体、 より具体 的に言えば、 スライドアームを構成するには、 どのような構成とするかさらに検 討を加え解決する必要がある。
なお、 前記特公平 3— 1 9 3 2 9号公報に開示の構造は、 逆梯形断面構造の単 一の部材を構成するものについて記載されており、 このものも前記溶接構造によ るブームと同様で、 本願が目的とするスライドアームを構成するには未だ解決す べき問題点が多く存在する。
本発明は、 このような状況に鑑みてなされたもので、 構造を簡素化して組立精 度を高め円滑な動作が行える作業機のスライドアームを提供することを目的とす るものである。 発明の開示
前述された目的を達成するために、 本発明による作業機のスライドア一ムは、 一枚板を曲げて断面ほぼ三角形状で各頂点部を円弧状にされた筒形構造体を、 前記各頂点部に設けられる摺動部材を介在させて複数個入れ子に組み合わせると ともに、 この筒形構造体をスライドさせるスライド機構を設けることを特徴とす るものである。
本発明によれば、 入れ子に組み合わされる筒形構造体がその組み合わせ空間部 において、 三角形状の各頂点部が円弧状で、 その部分に設けられる摺動部材によ つて外側の筒形構造体に対して内側の筒形構造体が保持される構成とされるので、 相似形の断面をもつ内外の筒状構造体は自動的に調心される。 したがって、 組み 合わせ精度を高めることができ、 前記摺動部材を嵩張らない構造にすると、 内外 両筒状構造体間の間隙を小さくすることが可能になって、 過剰構造にすることな く剛性の高いスライドアームを得ることができる。 当然、 軽量化も達成できる。 前記摺動部材は、 内側の筒形構造体を支持する外側の筒形構造体における頂点 部の開口端部内面と、 前記内側の筒形構造体の後端部とに取付けられているのが 好ましい。 また、 この摺動部材は、 前記筒形構造体の頂点部曲面を案内支持する 円弧面をもつ滑り軸受であるのが良い。 こうすると、 伸縮移動する筒形構造体と それを支持する側の筒形構造体との組み合わせ間隙を小さくできてより軽量化を 図ることができる。 しかも、 三角断面形状の各頂点部でのみ案内支持させればよ いことと、 その各頂点部が曲面にされているので支持側に対して移動側を自己調 心する機能が生じ、 摺動抵抗を少なくできて円滑な伸縮動作を行わせ得るという 効果がある。
本発明において、 前記外側の筒状構造体を支持して機体に装着させるブラケッ 卜が、 前記内側の筒状構造体を伸縮操作する直線作動機の基端位置に設けられる のが好ましい。 こうすると、 内側筒状構造体を直線作動機による伸縮ストローク いっぱいに使用することができるという利点がある。 したがって、 構造的に有利 な構成にすることができる。 本発明における前記スライドア一ムの先端部には、 掘削用バケツトを保持する ブラケットが設けられているのが良い。 こうすると、 例えば油圧ショベルのブ一 ム先端に取付けて深掘り作業を行う作業機として使用する場合、 そのスライドア ームを軽量化できるので、 付設するバケツトの容量を大きくして作業能率を高め ることができる。 また、 スライドアームの伸縮長さを長くしてより深い位置での 掘削作業が行えるようになるという効果が得られる。
また、 本発明における前記スライドアームの先端部には、 シーブブラケットを 介して吊下げロープのシーブが設けられているのが良い。 こうすると、 クレーン のスライドブームとして軽量化できるので、 吊上げ能力を従来構造のスライドブ —ムに比べて大きくできるという利点がある。
また、 本発明のスライドアームは、 剛性を高めて軽量化できるので、 その先端 部に各種機器を装備して直線的に作業機を移動して作動させる装置や設備に使用 することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係るスライドアームの縦断面図である。
図 2は、 図 1の A— A視拡大断面図 )およびアーム前端部の外側面図（b) である。
図 3は、 スライドアーム後端部の拡大断面図 （a) およびその b— b視図（b ) である。
図 4は、 本実施形態の作業機を深掘揚土装置として油圧ショベルに装備した態 様を表わす図である。
図 5は、本実施形態の作業機をクレーンとして適用した一態様を表す図である。 図 6は、 先行技術の具体例を示す図で、 （a) はアームの斜視図、 （b) は横断 面図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明による作業機のスライドアームの具体的な実施の形態につき、 図 面を参照しつつ説明する。 図 1には、 本発明の一実施形態に係るスライドアームの縦断面図が示され、 図 2には、 図 1の A— A視拡大断面図 （a ) およびアーム前端部の外側面図 （b ) が、 図 3には、 スライドアーム後端部の拡大断面図 （a ) およびその b— b視図 ( b) が、 それぞれ示されている。
この実施形態は、 油圧ショベルのブームに付設して使用される深掘揚土装置と してのスライドアームに適用された例を示すものである。
本実施形態において、 スライドアーム 1は、 断面ほぼ三角形状に 1枚の鋼板を 曲げ加工して折曲げ端を三角形の底辺の中央部で軸線方向に溶接して一体に形成 されるとともに、 三角形の各頂点部 4 a , 4 b , 4 cがそれぞれ所要半径の円弧 状に形成され、 所要長さを有する外筒 2と、 この外筒 2と相似形の断面を持つ内 筒 3とを組合わせて構成されている。 なお、 内筒 3も前記外筒 2と同じ構造で形 成されている。 ここで言う外筒 2および内筒 3は、 本発明の外側筒状構造体およ び内側筒状構造体に対応する。
前記外筒 2は、 前端 2 aを開口してその開口端外周部に補強部材 5が外周に沿 つて一体に溶接されている。 そして後端部には、 ほぼ外形に合った端板 6を溶接 して変形しないようにされている。 この後端の端板 6の外面には、 所要の間隔で 平行する 2枚のプレートにてなるブラケット 7が軸線方向に取付けられている。 このブラケット 7によってスライドアーム 1内に配置するスライド操作用の油圧 シリンダ 1 2 (本発明の直線作動機に相当） の基端部が取付けられる。 なお、 前 記油圧シリンダ 1 2は、 端板 6に設けられた透かし穴を通して筒体内に突出挿入 される。
また、 外筒 2の前端 2 a部には、 その内側における各頂点部 4 a， 4 b , 4 c の円弧内周面部分に、 それぞれ組合わされる内筒 3の三角形断面の各頂点部にお ける円弧面に対応する滑り軸受ユニット 8 (本発明の滑り軸受に相当） が外面部 から取付ポルト 9によって装着されている。 これら滑り軸ユニット 8としては、 例えば図 2 ( a ) ( b )で示されるように、ホルダ一 8 aに複数の自己潤滑性をも つ偏平な軸受片 8 bを複数長手方向に配置させてなるものが用いられる。 これら 滑り軸受ユニット 8は、 その受け面を内筒 3側の頂点部円弧外面に沿うように形 成されている。 このようにされる外筒 2内に組込まれる内筒 3は、 その外周面と外筒 2の内周 面との間に少しの空隙が形成されるようにその外形寸法を設定されている。 そし て、 その内筒 3の後端部には、 図 3 ( a ) ( b) に示されるように、 外筒 2の各頂 点部 4 a， 4 b , 4 c内面にスライドブロック片 1 0 , 1 0 a , 1 0 a (本発明 の滑り軸受に相当） を対応させて固着されている。 なお、 それらスライドブロッ ク片 1 0， 1 0 a , 1 0 aは、 表面を外筒 2の円弧内周面に接触して保持される 曲面にして自己潤滑機能を備える材料で形成され、 ポルト 1 0 cによって内筒 3 の後端部に設けられたブロック片取付座 1 1， 1 1 a , 1 1 aにそれぞれ固着さ れている。
したがって、 外筒 2内に挿入された内筒 3は、 前部を外筒 2の前端部内面に配 設される滑り軸受ユニット 8によって外周の各頂点部を支持されて、 後部を内筒 3後端部に取付けたスライドブロック片 1 0 , 1 0 a， 1 0 aを外筒 2の各頂点 部内面に当接させて摺動自在に保持されている。
こうして組合わされた内外筒 2 , 3は、 外筒 2後端のブラケット 7に基端 1 2 bを支持される油圧シリンダ 1 2を内筒 3の内部に位置させて、 その油圧シリン ダ 1 2のロッド 1 2 a先端部を内筒 3の内部に軸線と交叉して突設させ左右両側 のボス部 1 3とピン 1 3 a連結され、 この油圧シリンダ 1 2によって摺動伸縮で きるようにされている。
そして、 前記内筒 3の先端にはバケツト取付ブラケット 1 5が軸線方向に前方 へ突出させて固着され、 この取付ブラケット 1 5にバケツト 1 6が、 取付基端部 をピン 1 7支持されるとともにリンク機構 1 8によって内筒 3の先端部に配設さ れるバケツト操作用油圧シリンダ 1 9のロッド端と連結されて開閉動作できるよ うに取付けられる。
このように構成されるバケツト 1 6を備えたスライドアーム 1は、 外筒 2の側 面、 具体的には三角形断面の底辺側に沿って取付く支持ブラケット 1 4によって 油圧ショベルのブーム 2 0先端にピン 2 1連結され、 かつブーム 2 0に付設され る起伏操作用の油圧シリンダ 2 3のロッド 2 3 a端と連結されて起伏可能に組み 付けられる （図 4参照）。
本実施形態のスライドアーム 1は、 内部に組込まれたスライド操作用の油圧シ リンダ 1 2に作動油を供給してロッド 1 2 a (ピストンロッド） を前後進させれ ば、 前述のように外筒 2の前端部内側に配設される滑り軸受ユニット 8によって 内筒 3の先端から中間部が案内保持され、 内筒 3の後端部に配設のスライドブロ ック片 1 0 , 1 0 a， 1 0 aによってその後端部が外筒 2の内面に案内保持され て、 前記ロッド 1 2 aの 1ストローク分進退させることができる。
この内外筒 2 , 3の伸縮作動時には、 両者が形成されるほぼ三角形状断面にお ける各頂点部 4 a， 4 b , 4 cがすべて円弧曲面にされ、 かつ内外筒 2 , 3が相 似形に形成されているので、 各頂点部 4 a， 4 b , 4 cの曲面によって外筒 2に 対して内筒 3が摺動保持されることから、 両者は自己調心されて軸芯を合致させ た状態でスライドできてガタツキがなく、 かつ各頂点部でのみ摺動支持されてい るので、 スライド時における摺動抵抗を従来の方式に比べて著しく低減できる。 したがって、 スライドに要する動力が少なくて済み、 掘削パケットの昇降操作に 際しても駆動力を有効に使用できるのと、 既に周知の三角形断面構造にすること によって剛性を高め軽量ィ匕できることと相俟って消費エネルギーを抑えて効率よ く作業できることになる。
また、 本実施形態によれば、 スライドアーム 1の内外筒 2 , 3間の間隙を最小 限にすることが容易であるから、 格段に断面寸法を大きくしなくとも所要の能力 を発揮できるものが得られ、 より有効に軽量化できる利点を有する。 また、 1枚 の鋼板を曲げ加工してほぼ三角断面形状にされるので、薄板を使用して製作でき、 溶接個所を一個所にすることで生産性が高められ、 外観品質も向上する。 特に、 前述のような深掘揚土装置のスライドアームとして使用するような場合、 スライ ドア一ム自体を軽量化できると、 その分バケツ卜の容量を大きくすることが可能 となり、 一回の揚土容量を多くできることで作業能率を一層向上させることがで さる。
また、 スライドアームの軽量化に応じてそのストローク分を延長することが可 能になり、 そうすれば、 掘削深度を深く （長く） できることになつて、 従来困難 であつた高深度の掘削作業が可能になるという利点がある。
また、 本発明のスライドアームは、 複数の断面ほぼ三角形状の筒状体を複数本 組み合わせることにより、 多段スライドアームを構成することができる。 この場 合も、 前記実施形態において説明したのと同様に筒状体の前部開口端部分には滑 り軸受ユニット 8を、 そして内側になる筒状体の後端部にはスライドブロック片 1 0 ( 1 0 a ) を、 それぞれ前記要領で組付けて、 複数の相似形断面を持つ筒状 体を摺動自在に嵌め合わせ、 これら複数段の筒状体を公知のスライド駆動手段に よつて伸縮できるように構成する。
このような構成の多段スライドアーム 1 Aとすれば、 図 5に示されるように、 その最も外の筒状体 2 Aを機体 （たとえば走行車両の上部旋回体 3 1 ) に基部で 起伏可能に支持させ、 その多段スライドアーム 1 Aの最先端に、 シ一ブブラケッ ト 3 2を取付け、 このシープブラケット 3 2にガイドシーブ 3 3， 3 4を付設し て機体側に設けられた巻上げ機 （図示せず） から巻取り ·繰出される吊下げ口一 プを、 そのガイドシ一ブ 3 3， 3 4に巻き掛けて吊具 3 5を吊下げるようにすれ ば、 クレーンの多段スライドブームとすることができる。
このように本発明のスライドアームは、 内外筒の組み合わせ間隙を小さくでき て、 しかも組合わせの精度が高くて摺動時にガ夕ツキが発生しない構造とされて いるので、 二段以上の組合わせにても円滑なスライドができる。 そして、 各段に おいて最小限の断面寸法にできるので、 多段構成となっても全体としてコンパク 卜にまとめられ、 各筒状体を前述のように軽量化できることから吊上げ能力を高 め得る。
なお、 本発明の趣旨に則すれば、 スライドアームを深掘揚土装置やクレーンの ブームのみならず、 その他伸縮機能を必要とする産業機械に使用することができ る。

Claims

請求の範囲
1. 一枚板を曲げて断面ほぼ三角形状で各頂点部を円弧状にされた筒形構造体を、 前記各頂点部に設けられる摺動部材を介在させて複数個入れ子に組み合わせると ともに、 この筒形構造体をスライドさせるスライド機構を設けることを特徴とす る作業機のスライドアーム。
2. 前記摺動部材は、 内側の筒形構造体を支持する外側の筒形構造体における頂 点部の開口端部内面と、 前記内側の筒形構造体の後端部とに取付けられている請 求項 1に記載の作業機のスライドアーム。
3. 前記摺動部材は、 前記筒形構造体の頂点部曲面を案内支持する円弧面をもつ 滑り軸受である請求項 1または 2に記載の作業機のスライドアーム。
4. 前記外側の筒状構造体を支持して機体に装着させるブラケットが、 前記内側 の筒状構造体を伸縮操作する直線作動機の基端位置に設けられる請求項 2または 3に記載の作業機のスライドア一ム。
5. 先端部に、 掘削用パケットを保持するブラケットが設けられている請求項 1 〜 4のいずれかに記載の作業機のスライドアーム。
6. 先端部に、 シーブブラケットを介して吊下げロープのシ一ブが設けられてい る請求項 1〜4のいずれかに記載の作業機のスライドアーム。
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