JP5856603B2 - Telescopic boom and crane equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ハンマーグラブ、ケーシングチューブ、鉄筋カゴなどの吊下物を吊り下げる伸縮自在のテレスコブームに関し、特に、建物内やトンネル内などの上空空間の狭い場所に杭や管などを打設するための孔を掘削する掘削装置などのクレーン装置に好適に使用可能なテレスコブームに関する。 The present invention relates to a telescopic boom that can hang a suspended object such as a hammer grab, a casing tube, and a reinforcing bar basket, and in particular, a pile or a pipe is placed in a narrow space in an empty space such as a building or a tunnel. The present invention relates to a telescopic boom that can be suitably used in a crane apparatus such as an excavator that excavates a hole for the purpose.
建設現場における基礎杭造成工事では、架台と旋回式のボーリングマシンとを組み合わせた掘削装置を用いて掘削作業が行われている。具体的には、ボーリングマシンを旋回させてケーシングチューブを回転させながら土中に押し込み、このケーシング内の土を架台より吊下げられたハンマーグラブにより、掘削作業を行うオールケーシング工法が用いられる。 In foundation pile construction work at a construction site, excavation work is performed using an excavator that combines a gantry and a swivel boring machine. Specifically, an all-casing method is used in which a boring machine is turned and pushed into the soil while rotating the casing tube, and the soil in the casing is excavated by a hammer grab suspended from a gantry.
このオールケーシング工法では、まず、油圧装置によって前記ボーリングマシンが備えるクランプ装置、旋回モータ、引抜きシリンダ等を作動させる。これによって、ケーシングチューブは、クランプ装置でクランプされ、旋回モータで回転されつつ引抜きシリンダによって土中に押し込まれる。次に、前記架台から吊されたハンマーグラブを用い、ケーシングチューブ内を掘削するとともに、掘削を終えた土を前記ケーシングチューブから離れた場所に排土する作業を行う。 In this all casing method, first, a clamping device, a turning motor, a drawing cylinder, and the like included in the boring machine are operated by a hydraulic device. As a result, the casing tube is clamped by the clamping device and is pushed into the soil by the drawing cylinder while being rotated by the turning motor. Next, the hammer grab suspended from the gantry is used to excavate the inside of the casing tube and to remove the soil after excavation to a place away from the casing tube.
この掘削作業は、架台で吊られているハンマーグラブをケーシングチューブ内に下ろした後、ある高さからウインチを解放して落下させることによって行われる。この落下によって、ハンマーグラブの先端で開放しているシェルが土中に突き刺さり、この状態からウインチを巻き上げると、シェルが閉じ、内部に土砂を抱えた状態で巻き上げられる。 This excavation work is performed by dropping a hammer grab suspended from a gantry into a casing tube, and then releasing the winch from a certain height. As a result of this fall, the shell opened at the tip of the hammer grab pierces into the soil, and when the winch is rolled up from this state, the shell is closed and rolled up with earth and sand inside.
前記ケーシングチューブは、ロックピンによって軸方向に継ぎ足しながら所定の深さに達するまで掘削作業を行った後、架台からハンマーグラブを外し、再び架台で鉄筋カゴを吊り込んで、掘削した孔(掘削孔)の中に挿入する。つぎに、生コンクリートを打設するために生コンクリートを孔底に送り込む輸送管(例えば、トレミー管)をセットし、このトレミー管で生コンクリートを打設しつつ前記ボーリングマシンでケーシングチューブを引き抜くことで、生コンクリートの硬化に伴い土中に杭が完成する。この生コンクリートの打設の終了、ケーシングチューブの引抜きの終了により掘削作業が完了する。 The casing tube is excavated until it reaches a predetermined depth while being axially extended by a lock pin, and then the hammer grab is removed from the gantry and the rebar cage is suspended again by the gantry. ). Next, in order to place ready-mixed concrete, a transport pipe (for example, tremy pipe) that feeds ready-mixed concrete into the hole bottom is set, and the casing tube is pulled out by the boring machine while placing ready-mixed concrete with this tremy pipe. Then, piles are completed in the soil as the ready-mixed concrete hardens. The excavation work is completed when the ready-mixed concrete is finished and the casing tube is drawn.
上記掘削装置にあっては、ハンマーグラブやケーシングチューブなどの掘削機を架台によって高い所から吊下げた状態で掘削や搬送を行うため、作業を行うには広い上空空間を要していた。このため、屋根のある場所やトンネル等の高さ制限のある場所では、上記掘削装置を使用できないという問題があった。 In the excavator, excavation and transportation are performed in a state where an excavator such as a hammer grab and a casing tube is suspended from a high place by a gantry, so that a wide space is required to perform the work. For this reason, there is a problem that the excavator cannot be used in a place with a roof or a place with a height restriction such as a tunnel.
これを改善する手段として、ベースマシン上にフレームを介してレールを設けた水平架台のレールに沿って水平方向にキャリッジをスライドさせ、ケーシングチューブやH鋼等を移送可能とした掘削装置が特許文献1(特許第4747193号公報)や特許文献2(特許第5290463号公報)に開示されている。この搬送装置は、自走移動可能な台車に載置して上空制限のある狭い作業場所近辺まで移動する。そして、先端部に掘管等を吊下げたキャリッジをレールに沿って水平方向にスライド移動させ、所定の掘削場所の上方から繰り返し作業するようになっている。 As means for improving this, there is a drilling device in which a carriage is slid horizontally along a rail of a horizontal frame provided with a rail on a base machine via a frame so that a casing tube, H steel, etc. can be transferred. 1 (Japanese Patent No. 4747193) and Patent Document 2 (Japanese Patent No. 5290463). This transfer device is placed on a self-propelled carriage and moves to a narrow work place with a limited sky. A carriage with a digging pipe or the like suspended from the tip is slid in the horizontal direction along the rail and is repeatedly operated from above a predetermined excavation site.
上記の各特許文献に記載の掘削装置は、低空頭の作業空間においても効率よく作業することができるように水平方向に伸びるレールとそのレールに沿って移動するキャリッジを備える。キャリッジには、ハンマーグラブなどの吊下物に接続されたワイヤが取り出され、作業領域である掘削孔の上方までキャリッジを移動させ、作業を行うこととしている。 The excavation apparatus described in each of the above patent documents includes a rail that extends in the horizontal direction and a carriage that moves along the rail so that the work can be efficiently performed even in a low-empty working space. A wire connected to a suspended object such as a hammer grab is taken out from the carriage, and the carriage is moved to above the excavation hole, which is a work area, to perform the work.
しかし、これらの装置では、いずれもキャリッジの移動に伴いワイヤを巻き取るウインチとキャリッジまでの距離が変化するため、キャリッジから取り出される吊り下げワイヤの長さも変化する。すなわち、キャリッジがウインチから遠位に移動すると吊下物は上昇するし、キャリッジがウインチに近づくように移動すると吊下物は下降する。 However, in any of these apparatuses, since the distance between the winch that winds the wire and the carriage changes as the carriage moves, the length of the hanging wire taken out from the carriage also changes. That is, the suspended object rises when the carriage moves distally from the winch, and the suspended object descends when the carriage moves closer to the winch.
これらの問題は、作業時におけるキャリッジの移動とウインチの巻取り動作とを連動することにより解消することができるものであるが、その制御が煩雑となるという問題があった。 These problems can be solved by interlocking the movement of the carriage and the winding operation of the winch during work, but there is a problem that the control becomes complicated.
また、一方で、キャリッジは水平方向にしか移動することができないため、吊下物の上昇下降を行うためには、ウインチの巻取りかフレーム自体の上下移動を行う必要があった。フレームはアウトリガーにより掘削孔の上方に固定されていることから、フレームの上昇下降を伴う作業は非常に煩雑な作業を伴うものであった。 On the other hand, since the carriage can move only in the horizontal direction, it has been necessary to wind the winch or move the frame itself up and down in order to raise and lower the suspended object. Since the frame is fixed above the excavation hole by the outrigger, the work involving the raising and lowering of the frame is very complicated.
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、伸縮により吊下物の吊り下げ位置の変化をなくし、ワイヤの取り出し位置の移動に伴って生じる吊下物の位置制御の煩雑性を解消することができるテレスコブームと当該テレスコブームを用いたクレーン装置を提供することである。 Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to eliminate the change in the hanging position of the suspended object due to expansion and contraction, and eliminate the complexity of the position control of the suspended object that occurs with the movement of the wire take-out position. A telescopic boom that can be used, and a crane apparatus using the telescopic boom.
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のテレスコブームを提供する。 In order to solve the above technical problem, the present invention provides a telescopic boom having the following configuration.
本発明のテレスコブームは、第1ワイヤシーブを先端近傍に有する第1アームと、
前記第1アームに沿って進退可能に設けられ第2ワイヤシーブを先端近傍に有する第2アームと、
前記第1アームに沿って移動可能に設けられたスライダと、
前記スライダと前記第1及び第2のアームとに設けられ、互いに噛合して前記スライダの移動に伴って前記第2アームを伸縮させる噛合手段と、
前記スライダに設けられた中間ワイヤシーブと、
前記スライダを移動させる駆動手段と、
前記第1アームに対して不動に配置されたワイヤウインチに巻き取られ、第1ワイヤシーブから前記中間ワイヤシーブを介し前記第2ワイヤシーブに巻き掛けられ、前記第2ワイヤシーブから取出されて先端に吊下物を接続可能なワイヤと、
を有する。
The telescopic boom of the present invention includes a first arm having a first wire sheave in the vicinity of the tip,
A second arm provided so as to be movable back and forth along the first arm and having a second wire sheave in the vicinity of the tip;
A slider provided movably along the first arm;
Meshing means provided on the slider and the first and second arms and meshing with each other to expand and contract the second arm as the slider moves;
An intermediate wire sheave provided on the slider;
Driving means for moving the slider;
It is wound around a wire winch that is immovably disposed with respect to the first arm, wound around the second wire sheave through the intermediate wire sheave from the first wire sheave, and taken out from the second wire sheave and suspended at the tip. With connectable wires,
Have
本発明において、前記噛合手段は、前記第1のアームと第2のアームに設けられたラックと、前記ラックの双方に噛合し前記スライダに設けられたピニオンとで構成されていることが好ましい。また、好ましくは、前記第1のアームと第2のアームに設けられたラックは、互いに対向配置することができる。 In the present invention, it is preferable that the meshing means includes a rack provided on the first arm and the second arm and a pinion meshed with both the racks and provided on the slider. Preferably, the racks provided on the first arm and the second arm can be arranged to face each other.
前記駆動手段は、前記第1アームと前記スライダに連結して設けられ、伸縮可能なシリンダで構成することができる。 The driving means may be provided by being connected to the first arm and the slider, and may be configured as an extendable cylinder.
また、本発明のテレスコブームは、テレスコブームと接続する支持フレームと、前記支持フレームを上下方向に駆動可能な上下駆動機構とを備えるクレーン装置に好適に使用することができる。また、当該クレーン装置は、ハンマーグラブを前記ワイヤに接続することで掘削装置として用いることが可能である。 Moreover, the telescopic boom of this invention can be used conveniently for a crane apparatus provided with the support frame connected with a telescopic boom, and the up-down drive mechanism which can drive the said support frame to an up-down direction. Moreover, the crane apparatus can be used as an excavator by connecting a hammer grab to the wire.
本発明のテレスコブームによれば、伸縮自在に設けられた第1アームと第2アームを備え、それぞれに噛み合う噛合手段を備えたスライダをスライドさせることで、アームの伸縮を行う。また、ワイヤは、第1アームの先端に設けられた第1ワイヤシーブからスライダに設けられた中間ワイヤシーブを介して第2アームから取り出されるように巻き回されるため、スライダの中間ワイヤシーブとそれぞれ第1ワイヤシーブ及び第2アームの取り出し位置までのワイヤの長さはほとんど変化しない。すなわちスライダが第1ワイヤシーブに近づくと中間ワイヤシーブと第2アームの距離は伸びるため、両者が相殺される。したがって、アームの伸縮に伴って吊下物がほとんど上下移動することがない。 According to the telescopic boom of the present invention, the arm is expanded and contracted by sliding a slider provided with a first arm and a second arm that are provided to be extendable and meshing with each other. Further, since the wire is wound so as to be taken out from the second arm through the intermediate wire sheave provided on the slider from the first wire sheave provided at the tip of the first arm, the first wire sheave and the intermediate wire sheave of the slider are respectively connected to the first wire sheave. The length of the wire to the wire sheave and the second arm take-out position hardly changes. That is, when the slider approaches the first wire sheave, the distance between the intermediate wire sheave and the second arm increases, so that both cancel each other. Therefore, the suspended object hardly moves up and down with the expansion and contraction of the arm.
以下、本発明の実施形態に係るテレスコブームを用いたクレーン装置について、図面を参照しながら説明する。クレーン装置1は、テレスコブーム10を搭載し、連結金具15L,15Rに吊下物としてハイドログラブ36(図7参照)を連結する構成であり、掘削装置として機能する。ハイドログラブ36は、テレスコブーム10によりケーシングチューブ80内に吊り下げられ落下することによってケーシングチューブ80内の土を掴んだ後、チューブ外へ移動してチューブ外へ排出する。
Hereinafter, a crane apparatus using a telescopic boom according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るテレスコブームを用いたクレーン装置の構成を示す側面図である。図2は、図1のクレーン装置の構成を示す平面図である。図3は、図1のテレスコブームの正面図である。本実施形態にかかる本発明の低空頭型クレーン装置(以下、クレーン装置という)1は、移動走行可能なベースマシン2に設けられる台座部3上にフレーム4を介してテレスコブーム10を設置した構成である。なお、図1〜図6においては、ハイドログラブ36の記載を省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a crane apparatus using a telescopic boom according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the crane apparatus of FIG. FIG. 3 is a front view of the telescopic boom of FIG. A low skyhead crane apparatus (hereinafter referred to as a crane apparatus) 1 according to the present embodiment has a configuration in which a
ベースマシン2は、建設作業用の重機車両が用いられる。ベースマシン2の車輪部Wに対して回転可能に構成されている台座部3には、上面にフレーム4が載置されており、地盤G上にしっかりと固定するためのアウトリガー5が設けられている。台座部3には重機車両の操作部6が設けられており、テレスコブーム10を操作する。掘削施工場所には、後述するケーシングチューブ80を押し込むための圧入機81が予め設置され、この圧入機81の真上に前記台座部3が載るように前記ベースマシン2を移動する。
The
前記フレーム4は、前記台座部3上に配置されており、台座部3上に鉛直方向に設けられた支柱フレーム4aと支柱フレームに対して上下移動可能に構成され、テレスコブーム10を支持する支持フレーム4bとを有する。支柱フレーム4aと支持フレーム4bは2本のリンク4cで接続されており、これらは井型リンクを構成する。支持フレーム4bには台座部3から始端する油圧シリンダ4dが接続されており、その伸縮によって支持フレーム4bが支柱フレーム4aに平行に上下方向に駆動する。
The frame 4 is disposed on the
本実施形態のクレーン装置1は、上空の作業空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などでの使用を可能とするものであるため、支持フレーム4bを最大に上げた状態において、ベースマシン2に載置されているテレスコブーム10の地表面からの高さHは、最大5m以内に設定されている。
Since the
テレスコブーム10は、支持フレーム4bに連結する第1アーム11と、第1アーム11に沿って進退可能に摺動する第2アーム12とを備える。テレスコブーム10は、2つの吊下物を吊り下げることができるように2系統のワイヤWL,WRを有しており、それぞれのワイヤの先端に連結金具15L,15Rが設けられている。
The
テレスコブーム10の両側面にはそれぞれの連結金具15L,15Rに取り付けられた吊下物を操作するための油圧ホースなどのケーブル類を巻き取るためのホースリール13が設けられ、また、第2アーム12の先端にはケーブル類を吊下物に案内するホースシーブ14が設けられているが、以下の図面においてはこれらの記載を省略する場合がある。
On both side surfaces of the
第1アーム11は、中間部分で支持フレーム4bと連結して水平方向に支持されている。第1アーム11は断面が略コの字状に構成され、先端下側に左右一対の第1ワイヤシーブ16L,16Rが設けられ、後端下側に左右ワイヤウインチ17L,17Rが設けられる。
The
左右ワイヤウインチ17L,17Rは、吊下物を吊り下げるためのそれぞれのワイヤWL,WRをリールに巻き取っており、独立して駆動してワイヤWL,WRの送り出し及び巻き戻しをする。 The left and right wire winches 17L and 17R wind the respective wires WL and WR for suspending the suspended object around the reel, and drive them independently to feed and rewind the wires WL and WR.
第1ワイヤシーブ16L,16Rは、取り付け部材18を介して第1アーム11の先端側に固定されている。取り付け部材18と第1ワイヤシーブ16L,16Rの間には、それぞれ左右一対のロードセル19が設けられており、吊下物の負荷がテレスコブーム10にとって過負荷となるかどうかを検出するために、ワイヤWL,WRの張力を測定する。
The first wire sheaves 16 </ b> L and 16 </ b> R are fixed to the distal end side of the
第1アーム11の中心領域は、他の部分より下側に突出して設けられた底壁11bが設けられており、当該底壁11bの上面には、図4に示すように、第1アーム11の長手方向に伸びるリブ20が設けられている。リブ20の上面にはラック21が設けられている。
The central region of the
第2アーム12は、第1アーム11に伸縮自在に入れ子式に設けられる。第1アーム11の先端には、第2アーム12の下面を支持し、第2アーム12の摺動をガイドするための第1ガイドローラ22が設けられている。また、第2アーム12の後端には、第1アーム11の内側面11sに設けられたガイド23に沿って移動する第2ガイドローラ24が設けられている。第1ガイドローラ22及び第2ガイドローラ24により第2アーム12は、第1アーム11に沿ってスムーズに移動することができ、テレスコブーム10の長さが伸縮する。
The
第2アーム12の後方域には、梁部材12uが設けられており、当該梁部材12uから下方向に設けられたリブ25が設けられている。リブ25は第2アーム12の長手方向に伸び、第1アーム11のリブ20に対向して設けられている。リブ25の下面には、ラック26が設けられている。
A
第2アーム12にはスライダ27が設けられている。スライダ27は、2枚の板部材28が平行に対向配置された構成である。それぞれの板部材28の外面の前方及び後方には、ガイドローラ29が設けられている(図2参照)。ガイドローラ29は、第2アーム12の内側面12sに設けられたガイド30に嵌合して、スライダ27の第2スライダ12に沿った移動をスムーズにする。
A
スライダ27には、第1アーム11の後端に設けられている油圧シリンダ31が接続されており、当該油圧シリンダ31のピストン31pの伸縮に伴い、スライダ27が第2スライダ12に沿って移動する。
A
スライダ27の板部材28間には、ピニオン32が設けられている。ピニオン32は、第1アームのラック21及び第2アームのラック26と噛合する。油圧シリンダ31が伸張することにより、スライダ27が第1アーム11の先端側に押し出されると、第1アームのラック21と噛合するピニオン32が回転し、当該ピニオン32と噛合するラック26によって第2アーム12が前方に押し出される。したがって、全体としてテレスコブーム10は、第1アーム11におけるスライダの移動距離及びスライダに対する第2アーム12の移動距離の合計長さ伸張することになる(図6参照)。
A
一方、油圧シリンダ31が縮小することにより、スライダ27が第1アーム11の後端側に戻されると、同様にピニオン32の回転によりこれに噛合するラック26によって第2アーム12が第1アーム11に対して後方に戻される。したがって、テレスコブーム10が縮小する。
On the other hand, when the
また、スライダ27には、それぞれ中間ワイヤシーブ33L,33Rが設けられている。中間ワイヤシーブ33L,33Rは、第1ワイヤシーブ16L,16Rから送られたそれぞれのワイヤWL,WRを巻き掛けて、第2アーム12の先端に設けられた第2ワイヤシーブ34L,34R側に送るものである。すなわち、それぞれのワイヤWL,WRは、左右ワイヤウインチ17L,17Rから第1ワイヤシーブ16L,16Rに先端方向に伸び、第1ワイヤシーブ16L,16Rによって巻き掛けられて中間ワイヤシーブ33L,33R側に後端側に伸び、さらに中間ワイヤシーブ33L,33Rで巻き掛けられて第2ワイヤシーブ34L,34Rに送られる。また、上記の通り、ワイヤWL,WRの先端には、連結金具15L,15Rが接続される。
The
したがって、テレスコブーム10の長さが一定の状態においては、左右ワイヤウインチ17L,17Rがそれぞれ独立して駆動することにより、第2アーム12の先端から取り出されたワイヤWL,WRに接続された連結金具15L,15Rが上下移動する。
Therefore, when the
第2アーム12の先端には、第2ワイヤシーブ34L、34Rの下方位置にリミットスイッチ35L,35Rが設けられている。ワイヤWL、WRが巻き上げられると、連結金具15L,15Rがリミットスイッチ35L,35Rと接触し、連結金具15L,15Rの巻き上げ上限位置を検出する。リミットスイッチ35L,35Rの検出機構の一例は後述するが、当該実施形態に限定されるものではなく、連結金具15L,15Rが第2ワイヤシーブ34L、34Rに接触するまでに連結金具15L,15Rの位置を検出できるものであれば特にその構成は問わない。
At the tip of the
一方、左右ワイヤウインチ17L,17Rが駆動しない状態においてテレスコブーム10の長さが変化した場合について検討する。図4及び図6に示すように、テレスコブーム10が伸張する場合は、第1アーム11に対する第2アーム12の伸張距離の半分に相当する距離だけ、スライダ27が第1ワイヤシーブ16L,16R側に移動する。すなわち、第1ワイヤシーブ16L,16Rと中間ワイヤシーブ33L,33Rとの距離が短くなる。
On the other hand, the case where the length of the
また、第1アーム11に対する第2アーム12の伸張距離は、ピニオン32と噛合するラック26の相対移動距離の倍となるため、中間ワイヤシーブ33L,33Rと第2ワイヤシーブ34L,34Rの距離は第2アーム12の伸張幅の半分に相当する距離分だけ長くなる。
Further, since the extension distance of the
結果として、テレスコブーム10が伸張しても、第1ワイヤシーブ16L,16Rと中間ワイヤシーブ33L,33Rの距離が小さくなり、中間ワイヤシーブ33L,33Rから第2ワイヤシーブ34L,34Rまでの距離が大きくなるから第1ワイヤシーブ16L,16Rから第2ワイヤシーブ34L,34Rに至るまでのワイヤWL,WRの巻き掛け長さが変化することがない。したがって、テレスコブーム10の長さが変化しても、連結金具15L,15Rの高さ位置は変化しない。
As a result, even if the
上記構成のテレスコブーム10を搭載した本実施形態にかかるクレーン装置1は、図7に示すように連結金具15L,15Rに吊下物としてハイドログラブ36を連結した構成である。本実施形態にかかるクレーン装置1は、テレスコブーム10を水平方向に支持する構成を採用することにより、装置全体の高さを変更させることなくハイドログラブ36の上下及び水平方向移動を行うことができる。すなわち、上述の通りワイヤWL,WRの巻取りによりハイドログラブ36を上下に移動させ、また、図7及び図8に示すように地面に略水平に保持されたテレスコブームの伸縮(矢印90)及び台座部3の旋回(矢印91)により、ハイドログラブ36をケーシングチューブ80の直上を含む周囲に移動する。また、これらの場合において、テレスコブーム10の伸縮を行った場合であってもハイドログラブ36は上下移動することがない。したがって、上空の作業空間に制限のある倉庫や車庫などの建物内あるいはトンネル内などで好適に使用する場合において、ハイドログラブ36の上下方向制御を左右ワイヤウインチ17L,17Rのみで行うことができ、ハイドログラブの位置制御が容易である。
The
なお、本実施形態にかかるクレーン装置は、ハイドログラブ36以外に、ケーシングチューブや鉄筋カゴを吊り下げるための保持具、掘削孔内のスライムを排出するためのスライム処理装置、コンクリート打設のためのトレミー管などを連結することで、所望の作業用装置として用いることができる。
In addition to the
(第2実施形態)
図9は、本発明の第2実施形態に係るテレスコブームを用いたクレーン装置の構成を示す側面図である。図10は、図9のX−X線における断面図である。本実施形態にかかる本発明の低空頭型クレーン装置(以下、クレーン装置という)40は、移動走行可能なベースマシン2に設けられる台座部3上にフレーム4を介してテレスコブーム41を設置した構成である。本実施形態にかかるクレーン装置40は、第1実施形態にかかるクレーン装置1と共通する部分を有するため、当該共通部分については説明を省略し、相違点を中心として説明を進める。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a side view showing the configuration of the crane apparatus using the telescopic boom according to the second embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. A low-headed crane apparatus (hereinafter referred to as a crane apparatus) 40 according to the present embodiment has a configuration in which a
ベースマシン2は、建設作業用の重機車両が用いられており、テレスコブーム41とベースマシン2を接続するフレーム42の構成が異なっている。前記フレーム42は、前記台座部3上に配置されており、台座部3上に鉛直方向に設けられた支柱フレーム42aと支柱フレーム42aに対して上下移動可能に構成され、テレスコブーム41を支持する支持フレーム42bとを有する。支柱フレーム42aと支持フレーム42bは2本のリンク42cで接続されており、これらは井型リンクを構成する。支持フレーム42bには台座部3から始端する油圧シリンダ42dが接続されており、その伸縮によって支持フレーム42bが支柱フレーム42aに平行に上下方向に駆動する。
A heavy machine vehicle for construction work is used as the
支持フレーム42bの上端には、略水平方向に設けられた水平フレーム42eが設けられている。水平フレーム42eは、第1アーム43と接続すると供に、テレスコブーム41に負荷される荷重のモーメントを測定することができるように構成されている。
At the upper end of the
第1アーム43には、それぞれ左右一対に構成された前脚部45f及び後脚部45rが設けられている。後脚部45rは、水平フレーム42eと回転軸46を中心に回動可能に枢着する。前脚部45fは、下端にガイド45aが設けられており、水平フレーム42eに挿通されて、テレスコブーム41が回転軸46を中心に回動したとき、全体として上下移動することができるようになっている。
The
また、前脚部45fの下部には、連結板47が設けられており、当該連結板47は、ロードセル48に接続されている。ロードセル48は、前脚部45fに加わる荷重を測定することができ、テレスコブーム41の伸縮に伴い変化するモーメントを測定することで、
A connecting
また、前脚部45f及び後脚部45rには、ラック支持梁49が設けられており、当該ラック支持梁49に、第1アーム43の下方に第1アーム43に沿って伸びる棒状のラック部材20aが設けられている。ラック部材20aの上面にはラック21が設けられる。
A
第1アーム43に入れ子式に設けられている第2アーム44を支持するために、第1アーム43の先端には、第2アーム44の下面を支持し、第2アーム44の摺動をガイドするための第1ガイドローラ22が設けられている。
In order to support the
第2アーム44の後方域には、梁部材44uが設けられており、当該梁部材44uから下方向に設けられたリブ25aが設けられている。リブ25aは第2アーム44の長手方向に伸び、第1アーム43のリブ20に対向して設けられている。リブ25aの下面には、ラック26が設けられている。
A
これら対向して設けられた2つのラック21,26は、スライダに設けられているピニオンと噛合して、テレスコブーム41の伸縮を行う。すなわち、第1実施形態と同様に、スライダは第1アーム43の後方に設けられている油圧シリンダに接続されており、油圧シリンダの伸縮に伴い第1アーム43に沿って移動する。スライダが移動すると、当該スライダに設けられているピニオンにより、第2アーム44が伸縮され、テレスコブーム41が伸縮する。
The two
また、第1実施形態と同様に、スライダには、それぞれ中間ワイヤシーブが設けられている。中間ワイヤシーブは、第1ワイヤシーブ16L,16Rから送られたそれぞれのワイヤWL,WRを巻き掛けて、第2アーム44の先端に設けられた第2ワイヤシーブ34L,34R側に送るものである。すなわち、それぞれのワイヤWL,WRは、左右ワイヤウインチ17L,17Rから第1ワイヤシーブ16L,16Rに先端方向に伸び、第1ワイヤシーブ16L,16Rによって巻き掛けられて中間ワイヤシーブ33L,33R側に後端側に伸び、さらに中間ワイヤシーブで巻き掛けられて第2ワイヤシーブ34L,34Rに送られる。また、上記の通り、ワイヤWL,WRの先端には、連結金具15L,15Rが接続される。
Similarly to the first embodiment, each slider is provided with an intermediate wire sheave. The intermediate wire sheave wraps the wires WL and WR sent from the
結果として、テレスコブーム41が伸張しても、第1ワイヤシーブ16L,16Rと中間ワイヤシーブ33L,33Rの距離が小さくなり、中間ワイヤシーブ33L,33Rから第2ワイヤシーブ34L,34Rまでの距離が大きくなるから第1ワイヤシーブ16L,16Rから第2ワイヤシーブ34L,34Rに至るまでのワイヤWL,WRの巻き掛け長さが変化することがない。したがって、本実施形態にかかるテレスコブーム41は第1実施形態にかかるテレスコブーム10と同様に、テレスコブーム41の長さが変化しても、連結金具15L,15Rの高さ位置は変化しない。
As a result, even if the
本実施形態にかかるテレスコブーム41においては、第2アーム44の先端に設けられている第2ワイヤシーブ34L,34Rには、ワイヤ巻き上げ時における減速機構が設けられている。当該減速機構は、秒速1m以上という高速で巻き取られるワイヤが巻き取られて、第2ワイヤシーブ34L,34Rに近づいたとき、連結金具15L,15Rが第2アーム44の先端に高速で衝突して第2アームを破損しないようにするためのものである。
In the
図11は、減速機構の構成を示す正面図である。図12は、減速機構の構成を模式的に示す側面図である。図11及び図12は、右側のワイヤWRについての減速機構を示しており、左側のワイヤWLについても左右対称に同様の構成を有する。 FIG. 11 is a front view showing the configuration of the speed reduction mechanism. FIG. 12 is a side view schematically showing the configuration of the speed reduction mechanism. 11 and 12 show a speed reduction mechanism for the right wire WR, and the left wire WL has a similar configuration in a bilaterally symmetrical manner.
本実施形態のクレーン装置に用いられる減速機構は、第2ワイヤシーブ34L,34Rの回転軸34aと同軸に設けられたアンバランスホイール50Rが設けられている。アンバランスホイール50Rは、第2ワイヤシーブ34Rと平行に近接した状態に設けられており、本実施形態では左右の第2ワイヤシーブ34L、34Rとの間に配置される。
The speed reduction mechanism used in the crane device of the present embodiment is provided with an
アンバランスホイール50Rには、先端が検出錘51Rに接続された錘用ワイヤ52Rが巻き掛けられている。検出錘51Rは、円筒状に構成されており、内腔にはワイヤWRが遊嵌されている。
A
アンバランスホイール50Rには、周方向に部分的に重量バランスを異ならせて構成するために、部分的に薄肉部53Rが設けられている。アンバランスホイール50R及び検出錘51Rは、外力が加わらない状態では、図11及び図12に示すように、検出錘51Rの重量により、錘用ワイヤ52Rが最大限まで繰り出されて、薄肉部53R部分が下方に位置するように設計されている。
The
また、アンバランスホイール50Rの周縁には減速検出片54Rが設けられており、さらに、当該減速検出片54Rを検出するための減速センサ55Rがアンバランスホイール50Rに近接して設けられている。減速センサ55Rは、図11及び図12に示すように、アンバランスホイール50Rが錘用ワイヤ52Rが繰り出された状態にあるときに、減速検出片54Rを検出可能な位置に設けられている。
Further, a
また、図14に示すように、リミットスイッチ35Rは、リンク56Rに接続されており、リンクの先端に設けられた停止検出片57Rが停止センサ58Rから離接可能に構成されている。
As shown in FIG. 14, the
次に、減速機構が行う減速制御の検出動作について説明する。図11,図12に示すように、連結金具15L,15Rが下がっているときは、上記のように、連結金具15Rにより下支えされていないため、検出錘51Rは最大限まで下がり、減速センサ55Rが減速検出片54Rを検出した状態となっている。なお、錘用ワイヤ52Rの繰り出し長さは、アンバランスホイール50Rの全周長以下にとどめておくことが必要であり、アンバランスホイール50Rのサイズにもよるが最大1m程度とすることが好ましい。
Next, the detection operation of the deceleration control performed by the deceleration mechanism will be described. As shown in FIGS. 11 and 12, when the
減速センサ55Rが減速検出片54Rを検出した状態(図12参照)では、ワイヤウインチ17Rは減速制御することなく、車両の操作部6からの信号に基づいてワイヤの巻き上げを行う。
In a state where the
図13に示すように、ワイヤWRの巻取りによって、矢印90に示すように連結金具15Rが上昇し検出錘51Rに接触すると、連結金具15Rによって下から押し上げられる結果(矢印91参照)、アンバランスホイール50Rは軽量部である薄肉部53Rが上となるように図示右周りに回動する(矢印92参照)。その結果、減速センサ55Rが減速検出片54Rを検出しない状態となる。この減速センサ55Rからの信号を受信すると、ワイヤウインチ17Rは減速制御を行ない、予め設定された巻取り速度に減速してワイヤWRの巻取りを行う。
As shown in FIG. 13, when the connection fitting 15R is lifted as shown by an
この状態では、図14に示すように、停止検出片57Rは停止センサ58Rに近接しており、停止センサ58Rからの停止検出片57Rの検出信号が継続している場合は、ワイヤウインチ17Rは低速巻取りを継続する。さらにワイヤWRの巻取りによって、リミットスイッチ35Rが矢印93に示すように上方に押し上げられると、リンク56Rを介して停止検出片57Rが停止センサ58Rから離れた方向(矢印94参照)に移動し、停止センサ58Rが当該動作を検出する。停止センサ58Rが停止検出片57Rの移動を検出すると、当該信号を受信したワイヤウインチ17Rは巻取り動作を停止する。
In this state, as shown in FIG. 14, when the
このように本実施形態にかかるクレーン装置は、減速機構を搭載することにより、ブームの先端がケーシングチューブ80の上端と距離が短い底空頭のクレーン装置においても、ワイヤWL,WRの高速巻取りを可能にする。また、テレスコブーム10の伸縮に伴い、連結金具15L,15Rが上下移動しないため、ブームの先端に位置する第2ワイヤシーブ34L,34Rよりも離れた位置において連結金具15L,15Rの位置を検出する構成としても、巻取り動作停止の誤検出が少なくなる。
As described above, the crane apparatus according to the present embodiment is equipped with the speed reduction mechanism, so that the high-speed winding of the wires WL and WR can be performed even in the crane apparatus with the bottom of the boom having a short distance from the upper end of the
以上説明したように、本実施形態にかかるクレーン装置によれば、上記のテレスコブーム10、41の構成を採用することにより低空頭でのクレーン作業を容易にすることができる。すなわち、当該テレスコブーム10、41によれば、伸縮自在に設けられた第1アームと第2アームを備え、それぞれに噛み合う噛合手段を備えたスライダをスライドさせることで、アームの伸縮を行い、また、ワイヤは、第1アームの先端に設けられた第1ワイヤシーブからスライダに設けられた中間ワイヤシーブを介して第2アームから取り出されるように巻き回されるため、スライダの中間ワイヤシーブとそれぞれ第1ワイヤシーブ及び第2アームの取り出し位置までのワイヤの長さはほとんど変化しない。したがって、アームの伸縮に伴って吊下物がほとんど上下移動することがない。
As explained above, according to the crane apparatus concerning this embodiment, the crane operation | work with a low head can be made easy by employ | adopting the structure of said
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、本実施形態にかかるテレスコブームに設けられているラックピニオンの駆動機構は、スライダを第1アームに移動させることによって、スライダに設けられた機構により第2アームが伸縮可能に構成されているものであれば、各部材の取り付け位置や構成を特に限定するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in another various aspect. For example, the rack and pinion drive mechanism provided in the telescopic boom according to the present embodiment is configured such that the second arm can be expanded and contracted by the mechanism provided in the slider by moving the slider to the first arm. If it is a thing, the attachment position and structure of each member will not be specifically limited.
また、スライダを駆動させるために第1アームの後端とスライダとを連結する油圧シリンダを用いているがこの構成に限定されるものではなく、スライダを第1アームに沿って移動させることができる駆動機構であればよい。 In addition, although a hydraulic cylinder that connects the rear end of the first arm and the slider is used to drive the slider, the present invention is not limited to this configuration, and the slider can be moved along the first arm. Any drive mechanism may be used.
1,40 クレーン装置
2 ベースマシン
3 台座部
4,42 フレーム
4a,42a 支柱フレーム
4b,42b 支持フレーム
4c,42c リンク
4d,42d 油圧シリンダ
5 アウトリガー
6 操作部
10、41 テレスコブーム
11,43 第1アーム
12,44 第2アーム
13 ホースリール
14 ホースシーブ
15L,15R 連結金具
16L,16R 第1ワイヤシーブ
17L,17R 左右ワイヤウインチ
18 取り付け部材
19,48 ロードセル
20、25 リブ
20a,25a ラック部材
21、26 ラック
22 第1ガイドローラ
23、30 ガイド
24 第2ガイドローラ
27 スライダ
28 板部材
29 ガイドローラ
31 油圧シリンダ
32 ピニオン
33L,33R 中間ワイヤシーブ
34L,34R 第2ワイヤシーブ
35L,35R リミットスイッチ
36 ハイドログラブ
42e 水平フレーム
45a ガイド
45f 前脚部
45r 後脚部
46 回転軸
47 連結板
49 ラック支持梁
50R アンバランスホイール
51R 検出錘
52R 錘用ワイヤ
53R 薄肉部
54R 減速検出片
55R 減速センサ
56R リンク
57R 停止検出片
58R 停止センサ
80 ケーシングチューブ
81 圧入機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1アームに沿って進退可能に設けられ第2ワイヤシーブを先端近傍に有する第2アームと、
前記第1アームに沿って移動可能に設けられたスライダと、
前記スライダと前記第1及び第2のアームとに設けられ、互いに噛合して前記スライダの移動に伴って前記第2アームを伸縮させる噛合手段と、
前記スライダに設けられた中間ワイヤシーブと、
前記スライダを移動させる駆動手段と、
前記第1アームに対して不動に配置されたワイヤウインチに巻き取られ、第1ワイヤシーブから前記中間ワイヤシーブを介し前記第2ワイヤシーブに巻き掛けられ、前記第2ワイヤシーブから取出されて先端に吊下物を接続可能なワイヤと、
を有することを特徴とするテレスコブーム。
A first arm having a first wire sheave in the vicinity of the tip;
A second arm provided so as to be movable back and forth along the first arm and having a second wire sheave in the vicinity of the tip;
A slider provided movably along the first arm;
Meshing means provided on the slider and the first and second arms and meshing with each other to expand and contract the second arm as the slider moves;
An intermediate wire sheave provided on the slider;
Driving means for moving the slider;
It is wound around a wire winch that is immovably arranged with respect to the first arm, wound around the second wire sheave from the first wire sheave through the intermediate wire sheave, taken out from the second wire sheave, and suspended at the tip. With connectable wires,
A telescopic boom characterized by comprising:
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