JP2006264797A - 伸縮ブーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】天井が低い構造物内においても使用可能な伸縮ブーム装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基端ブーム２に第１乃至ｎ個の中間ブーム３〜６および先端ブーム７を順次伸縮可能に収納してなる伸縮ブーム装置１において、前記基端ブーム２と第１中間ブーム３との間に伸縮用シリンダ８を設け、前記基端ブーム２乃至第３中間ブームとの間、前記第１乃至第３中間ブームとの間、第２乃至第４中間ブームとの間、及び第３中間ブーム乃至先端ブーム７との間に、ラック１２、歯車１３、第１，第２傘歯車１５，１６、雄ねじ軸１９及び雌ねじ部材２０とからなる伝達機構を連動してそれぞれ設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、伸縮ブーム装置に係わり、さらに詳しくは５段、６段等の多段にブームを伸縮することができる伸縮ブーム装置に関する。

多段、特に５段以上に伸縮する複数のブームを備えた伸縮ブーム装置においては、ブームが大型化し、ブームの重量増加によるブーム伸長時での曲げモーメントを軽減するために、基端側のブーム内に１乃至２つの油圧シリンダを装設し、この油圧シリンダによる基端側のブームの伸縮動を、先端側のブームに伝えるために、先端側のブームにプーリとこのプーリに掛け渡したロープを複数設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開平１０−１２９９８６号公報

上述した伸縮ブーム装置は、先端側のブームに設けたプーリとこのプーリに掛け渡したロープが、先端側のブームの上面側に露出している例が多い。

一方、この種の伸縮ブーム装置は、クレーンまたは高所作業車等の作業機械に用いられるが、その使用者によっては、例えば、トンネル内や天井が低い構造物内での荷役作業に用いられることがある。この場合、その作業中に先端側のブームの上面に露出したプーリ、またはロープを、トンネル内の上面や、天井が低い構造物内の天井面に不注意により衝突させ、プーリ等を損傷させることがある。

このような損傷を生じた場合、その場での修理のために、作業機械による荷役作業を中断するか、または作業機械をトンネルや天井が低い構造物外に移動させる必要がある。いずれにしても、荷役作業を中断するという事態は避けられず、その作業性を著しく低下させるという問題がある。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、天井が低い構造物内においても使用可能な伸縮ブーム装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、第１の発明は、基端ブームに第１乃至ｎ個の中間ブームおよび先端ブームを順次伸縮可能に収納してなる伸縮ブーム装置において、前記基端ブームと第１中間ブームとの間に伸縮用シリンダを設け、前記基端ブーム内面にブーム伸縮方向に設けたラックと噛み合う歯車を、第１中間ブームの基部側内に設け、前記歯車にこれと同軸に第１傘歯車を設け、前記第１傘歯車に第２傘歯車を噛み合わせ、前記第２傘歯車の軸に雄ねじ軸の一方端を連結し、前記雄ねじ軸の他方端を第２中間ブームに設けた雌ねじ部材に螺合し、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材を、第１乃至第３中間ブーム、第２乃至第４中間ブーム、第３乃至第５中間ブームにそれぞれ連動して設けたことを特徴とする。

また、第２の発明は、基端ブームに第１乃至ｎ個の中間ブームおよび先端ブームを順次伸縮可能に収納してなる伸縮ブーム装置において、前記基端ブームと第１中間ブーム、第１中間ブームと第２中間ブームとの間に伸縮用シリンダをそれぞれ設け、前記第１中間ブーム内面にブーム伸縮方向に設けたラックと噛み合う歯車を、第２中間ブームの基部側内に設け、前記歯車にこれと同軸に第１傘歯車を設け、前記第１傘歯車に第２傘歯車を噛み合わせ、前記第２傘歯車の軸に雄ねじ軸の一方端を連結し、前記雄ねじ軸の他方端を第３中間ブームに設けた雌ねじ部材に螺合し、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材を、第２乃至第４中間ブーム、第３乃至第５中間ブームにそれぞれ連動して設けたことを特徴とする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材は、各ブーム内の上部で幅方向に交互に配置したことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材は、各ブーム内の上部と下部とに交互に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、複数の中間ブーム及び先端ブームの伸縮機構を、そのブーム内に収納して、ブームの伸縮機構をブームの上面に露出しないようにしたので、高層荷役作業は勿論天井が低い構造物内での荷役作業が可能となり、汎用性のある作業機械を提供することができるとともに、ユーザとして融通性が良く、作業能率を向上させることができる。

以下、本発明の伸縮ブーム装置の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１乃至図４は、本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態を示す縦断正面図、図２は図１に示す本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態における各ブームの上面を削除して示す平面図、図３は図１に示す本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態をIII−III矢視から見た拡大断面図である。これらの図において、伸縮ブーム装置１は、この例では５段に伸長する形式を示しており、基端ブーム２と、この基端ブーム２内に第１中間ブーム３、第２中間ブーム４、第３中間ブーム５、第４中間ブーム６および先端ブーム７が順次伸縮可能に挿嵌されている。各ブームは、図３、図４に示すようにその外側のブームの内面に設けたスリッパ１Ａによって滑動可能になっている。

基端ブーム２は、その基部が例えば車両に俯仰動可能に設けられ、基端ブーム２の下面と車両との間に設けたシリンダ（図示せず）によって俯仰動する。先端ブーム７には、荷役作業のためのフック（図示せず）等が設けられている。

基端ブーム２と第１中間ブーム３との間には、第１中間ブーム３を基端ブーム２に対して伸縮させるための伸縮用シリンダ８が配設されている。このシリンダ８の本体８Ａのピストンロッド８Ｂ側は、図１，図２に示すようにピン軸支持ボス９によって第１中間ブーム３の内側基部に支持されている。シリンダ８のピストンロッド８Ｂの先端は、図１および図２に示すようにピン軸１０によって基端ブーム２の内側基部のボス１１に連結されている。

基端ブーム２の上部内面における幅方向の一方側には、図２に示すようにその長手方向（伸縮方向）に沿ってラック１２が設けられている。このラック１２に噛み合う歯車１３が、第１中間ブーム３の基部の内側に回転可能に設けられている。これらの歯車１３の上部は、図３に示すようにラック１２に噛み合わせるために、第１中間ブーム３の上部に設けた切欠部１４を通して上方に突出している。

歯車１３には、その軸心と同心的に第１傘歯車１５が設けられている。第１傘歯車１５には、第２傘歯車１６が噛み合っている。第２傘歯車１６の軸１７は、軸受１８によってブーム伸縮方向に回転可能に支持されている。軸受１８は、第１中間ブーム３の上部内面に固定されている。

第２傘歯車１６の軸１７には、雄ねじを備える雄ねじ軸１９の一方端が連結されている。雄ねじ軸１８，１８の他方端側は、雌ねじ部材２０の雌ねじに噛み合っている。雌ねじ部材２０は、第２中間ブーム４の上部内面に固定されている。前述した雄ねじ軸１９と雌ねじ部材２０との螺合は、第１中間ブーム３を基端ブーム２に対して伸長させた場合、歯車１３、第１及び第２傘歯車１５，１６との噛み合いにより、雄ねじ軸１９が、例えば図３において時計方向に回転するが、この回転により、雌ねじ部材２０をブーム先端側に押し出すようになっている。

上述したラック１２、歯車１３、第１、第２傘歯車１５，１６、雄ねじ軸１９、雌ねじ部材２０とからなる伝達機構は、基端ブーム２に対する第１中間ブーム３の伸縮に応動して第２中間ブーム４を第１中間ブーム３に対して伸縮動作作動させるものである。

上述した伝達機構は、図２に示すように第１中間ブーム１乃至第３中間ブーム５間と、第２中間ブーム４乃至第４中間ブーム６間及び第３中間ブーム５乃至先端ブーム７間とにそれぞれ交差しないようにブームの幅方向側部に交互に配置されている。

次に、上述した本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態の動作を図１乃至図３を用いて説明する。
図１及び図２は伸縮ブーム装置１が伸長している状態を示しているが、伸縮ブーム装置１が縮小している状態から伸長させる場合には、伸縮用シリンダ８における本体８Ａ内の油室に圧油を供給して、そのピストンロッド８Ｂを伸長させる。このピストンロッド８Ｂの伸長により、第１中間ブーム３が基端ブーム２に対して図１の右側方向に押し出される。

この第１中間ブーム３の伸長により、基端ブーム２内のラック１２に噛み合う歯車１３は、図１において反時計方向に回転する。この歯車１３の回転によって、第１傘歯車１５が回転し、この第１傘歯車１５の回転は、第２傘歯車１６に伝達される。これにより、この第２傘歯車１６に連結した雄ねじ軸１９は、図３において時計方向に回転し、雌ねじ部材２０をブーム先端側（図１、図２において右側）に移動させるので、第２中間ブーム４が第１中間ブーム３に対して伸長する。

上述した第２中間ブーム４の伸長により、第２中間ブーム４に設けた歯車１３が、第１中間ブーム３に設けたラック１２との噛み合いにより、回転する。この回転は第２中間ブーム４に設けた第１、第２傘歯車１５，１６を介して第２中間ブーム４内の雄ねじ軸１９に伝達される。これにより、第３中間ブーム５が第２中間ブーム４に対して伸長する。

上述した第３中間ブーム５の伸長により、前述した伝達機構による上述と同様動作によって第４の中間ブーム６が、更に第４中間ブーム６の伸長により、前述した伝達機構によって先端ブーム７が順次伸長する。

上述のように伸縮ブーム装置１を、例えば天井が低い作業現場内で伸長させた場合、ブームを伸縮させる伝達機構が、ブーム内に収納されているので、伝達機構の損傷が発生せず、作業を継続することができる。その結果、その作業性を向上させることができる。

伸縮ブーム装置１を縮小する場合には、伸縮用シリンダ８のピストンロッド８Ｂを縮めれば、伝達機構が前述した動作と逆に動作し、伸縮ブーム装置１を縮小することができる。

図４及び図５は、本発明の伸縮ブーム装置の他の実施の形態を示すもので、図４はその縦断正面図、図５は図４に示す本発明の伸縮ブーム装置の他の実施の形態における各ブームの上面を削除して示す平面図である。これらの図において、図１及び図２に示す符号と同符号のものは同一部分であるので、詳細な説明を省略する。

この実施の形態は、前述した図１及び図２に示した伸縮ブーム装置１と同様に５段に伸長する形式であり、基端ブーム２と、この基端ブーム２内に第１中間ブーム３、第２中間ブーム４、第３中間ブーム５、第４中間ブーム６および先端ブーム７が順次伸縮可能に挿嵌されている。また、第１中間ブーム２と第３中間ブーム４との間に、もう１つの伸縮用シリンダ２１を設け、第１中間ブーム３乃至第３中間ブーム５の間、第２中間ブーム４乃至第４中間ブーム６の間、及び第３中間ブーム５乃至先端ブーム７との間に、ラック１２、歯車１３、第１、第２傘歯車１５，１６、雄ねじ軸１９、雌ねじ部材２０とからなる伝達機構をそれぞれ配設して構成したものである。

この実施の形態においては、伸縮用シリンダ２１におけるピストンロッドの２１Ｂが伸縮すると、第２中間ブーム４の伸縮移動に応動して、前述した伝達機構が作動するので、前述した実施の形態と同様に第３中間ブーム５から先端ブーム７を順次伸縮することができる。

この実施の形態によれば、前述した実施の形態と同様に伸縮ブーム装置１を、例えば天井が低い作業現場内で伸長させた場合、ブームを伸縮させる伝達機構が、ブーム内に収納されているので、伝達機構の損傷が発生せず、その作業を継続することができる。その結果、その作業性が向上する。また、伝達機構の設置箇所が、図１に示す実施の形態に比べて少なくなるので、組付作業性が改善する。

なお、上述の実施の形態においては、５段に伸縮する場合について説明したが、６段以上の場合にも、本発明を適用することができる。

また、上述の実施の形態においては、伝達機構を、ブームの伸縮方向に沿って幅方向に交互に設けたが、ブームの伸縮方向に沿って上下方向に交互に設けることも可能である。 この場合には、雄ねじ軸１９及び雌ねじ部材２０をブームの幅方向の中間部に配置することができるので、各ブームへの伸縮力がその幅方向の中間部に作用し、各ブームを更に円滑に伸縮させることができる。

本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態を示す縦断正面図である。 図１に示す本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態における各ブームの上面を削除して示す平面図である。 図１に示す本発明の伸縮ブーム装置の一実施の形態をIII−III矢視から見た拡大断面図である。 本発明の伸縮ブーム装置の他の実施の形態を示す縦断正面図である。 図４に示す本発明の伸縮ブーム装置の他の実施の形態における各ブームの上面を削除して示す平面図である。

符号の説明

１ 伸縮ブーム装置
２ 基端ブーム
３ 第１中間ブーム
４ 第２中間ブーム
５ 第３中間ブーム
６ 第４中間ブーム
７ 先端ブーム
８ 伸縮用シリンダ
１２ ラック
１３ 歯車
１５ 第１傘歯車
１６ 第２傘歯車
１９ 雄ねじ軸
２０ 雌ねじ部材

Claims (4)

1. 基端ブームに第１乃至ｎ個の中間ブームおよび先端ブームを順次伸縮可能に収納してなる伸縮ブーム装置において、前記基端ブームと第１中間ブームとの間に伸縮用シリンダを設け、前記基端ブーム内面にブーム伸縮方向に設けたラックと噛み合う歯車を、第１中間ブームの基部側内に設け、前記歯車にこれと同軸に第１傘歯車を設け、前記第１傘歯車に第２傘歯車を噛み合わせ、前記第２傘歯車の軸に雄ねじ軸の一方端を連結し、前記雄ねじ軸の他方端を第２中間ブームに設けた雌ねじ部材に螺合し、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材を、第１乃至第３中間ブーム、第２乃至第４中間ブーム、第３乃至第５中間ブームにそれぞれ連動して設けたことを特徴とする伸縮ブーム装置。
2. 基端ブームに第１乃至ｎ個の中間ブームおよび先端ブームを順次伸縮可能に収納してなる伸縮ブーム装置において、前記基端ブームと第１中間ブーム、第１中間ブームと第２中間ブームとの間に伸縮用シリンダをそれぞれ設け、前記第１中間ブーム内面にブーム伸縮方向に設けたラックと噛み合う歯車を、第２中間ブームの基部側内に設け、前記歯車にこれと同軸に第１傘歯車を設け、前記第１傘歯車に第２傘歯車を噛み合わせ、前記第２傘歯車の軸に雄ねじ軸の一方端を連結し、前記雄ねじ軸の他方端を第３中間ブームに設けた雌ねじ部材に螺合し、前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材を、第２乃至第４中間ブーム、第３乃至第５中間ブームにそれぞれ連動して設けたことを特徴とする伸縮ブーム装置。
3. 前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材は、各ブーム内の上部で幅方向に交互に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の伸縮ブーム装置。
4. 前記ラック、歯車、第１，第２傘歯車、雄ねじ軸及び雌ねじ部材は、各ブーム内の上部と下部とに交互に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の伸縮ブーム装置。

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