JP6586858B2 - Boom deflection prevention device - Google Patents
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Description
この発明は、クレーンその他の作業車に搭載されているブームの撓みを防止する装置に関し、具体的には吊荷作業中におけるブームの撓みをキャンセルする機構に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for preventing the bending of a boom mounted on a crane or other work vehicle, and more specifically, to a mechanism for canceling the bending of a boom during a suspended load operation.
たとえばクレーン車は、一般にブーム及び吊荷ワイヤを備えている。この吊荷ワイヤはブームの先端に設けられたシーブに掛け回されて垂下し、その先端にフックが連結されている。吊荷は、フックに掛けられた状態で、ブーム及び吊荷ワイヤが操作されることにより所要の搬送がなされる。このとき、ブームに軸力及び曲げモーメントが作用し、ブームに撓みが生じる。ブームに撓みが生じたとしてもブームに強度的な問題が生じるわけではないが、ブーム姿勢を正確に制御することが困難になる。そのため、従来からブームの撓みを抑える装置が提供されている(たとえば特許文献1及び特許文献2参照)。 For example, a crane truck generally includes a boom and a load wire. The suspended wire is hung around a sheave provided at the tip of the boom and hangs down, and a hook is connected to the tip. The suspended load is transported as required by operating the boom and the suspended wire while being hung on the hook. At this time, an axial force and a bending moment act on the boom, and the boom is bent. Even if the boom is bent, there is no problem with the boom, but it is difficult to accurately control the boom posture. For this reason, a device for suppressing the bending of the boom has been conventionally provided (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
図5は、特許文献1に開示されたブーム撓み防止装置を模式的に示している。同図が示すように、このブーム撓み防止装置10は、ブーム12の中間部に立設されたポスト13と、ポスト13に設けられたウインチ14と、テンションワイヤ15と、テンションリンク16とを備えている。テンションワイヤ15は、ウインチ14に引き出し自在に巻き込まれており、ポスト13の先端部に設けられたシーブ17を介してブーム12の先端部に連結されている。テンションリンク16は、ポスト13と旋回台18とを連結している。吊荷作業中において、ブーム12は吊荷に作用する重力の方向(ブーム12の起伏方向)に曲げられる。ところが、ポスト13とブーム12を連結するテンションワイヤ15によってブーム12の変形が抑えられ、ブーム12の撓みがキャンセルされる。吊荷作業中にブーム12が伸縮される場合は、ウインチ14が作動し、テンションワイヤ15の長さが調整される。
FIG. 5 schematically shows the boom deflection preventing device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, the boom
このブーム撓み防止装置10では、ブーム12の伸縮に対応するために十分な長さのテンションワイヤ15がウインチ14に予め巻き取られていなければならない。このため、ポスト13の機構が複雑でしかも重量が大きくなっていた。さらに、テンションワイヤ15がブーム12の伸縮に対応するためには、テンションワイヤ15に生じる張力が維持されたままウインチ14の作動が制御されなければならいが、この制御は複雑で一般に容易ではなかった。
In the boom
図6は、特許文献2に開示されたブームの撓み防止装置20を模式的に示している。同図が示すように、この撓み防止装置20は、上記ポスト13、ウインチ14及びテンションワイヤ15並びにテンションリンク16(図5参照)を備えていない。このブーム撓み防止装置20では、吊荷ウインチ21から繰り出された吊荷ワイヤ22は、ブーム12の先端部に設けられたシーブ26及び旋回台18側に設けられたシーブ23に掛け回された後に、ブーム12の先端部に設けられた吊荷用シーブ24、25に巻き掛けられている。すなわち、ブーム12の背面側に吊荷ワイヤ22が配置されており、この吊荷ワイヤ22に生じる張力がブーム12の撓みを抑制している。
FIG. 6 schematically shows a boom
しかし、この撓み防止装置20では、非常に長い吊荷ワイヤ22が必要であり、吊荷ウインチ21の容量並びに機構が大型化し、重量が増加する。しかも、吊荷ワイヤ22が前述のようにブーム12の背面に沿ってレイアウトされるため、ブーム12の撓みを抑制する効果も低いという問題もあった。
However, in this
本発明はかかる背景のもとになされたものであって、その目的は、吊荷作業中のブームの撓みを効果的に抑制する軽量且つ簡単な構造のブーム撓み防止装置を提供することである。 The present invention has been made based on such a background, and an object of the present invention is to provide a boom deflection prevention device having a light weight and a simple structure that effectively suppresses the deflection of the boom during a lifting operation. .
(1) 上記目的が達成されるため、一の発明に係るブーム撓み防止装置は、旋回台と、当該旋回台に対して起伏可能に連結された伸縮ブームと、吊荷ウインチ及び当該吊荷ウインチから繰り出されて伸縮ブームの吊荷シーブに掛け回された吊荷ワイヤとを有する作業車に適用される。このブーム撓み防止装置は、上記伸縮ブームの背面側に立設され、先端部に第1張力シーブが設けられたポストと、上記伸縮ブームの背面側先端部に配置された第2張力シーブと、上記伸縮ブームの背面側で上記第2張力シーブと対向配置された第3張力シーブと、一端部及び他端部がそれぞれ上記旋回台又は伸縮ブームの所定部及び上記第3シーブに連結され、且つ中間部が上記第1張力シーブに掛け回されたバックテンションワイヤとを備える。上記吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め上記第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き掛けられている。 (1) In order to achieve the above object, a boom deflection preventing device according to one invention includes a swivel base, an extendable boom connected to the swivel base so as to be raised and lowered, a suspended load winch, and the suspended load winch. And is applied to a work vehicle having a suspended wire wound around a suspended sheave of a telescopic boom. The boom bending prevention device is provided on a back side of the telescopic boom, and has a post provided with a first tension sheave at a front end portion thereof; a second tension sheave disposed at a rear end side of the telescopic boom; A third tension sheave disposed opposite to the second tension sheave on the back side of the telescopic boom, and one end and the other end of the telescopic boom are respectively connected to the swivel base or the predetermined portion of the telescopic boom and the third sheave; And an intermediate portion including a back tension wire wound around the first tension sheave. The said load wire is previously wound around the said 2nd tension sheave and the 3rd tension sheave before being wound around the said load sheave.
このような作業車によってクレーン作業が行われるときは、一般に伸縮ブームが所要の角度に起立され且つ所要の長さに伸長される。吊荷ウインチから引き出された吊荷ワイヤは、吊荷シーブに巻き掛けられて垂下し、フックを介して荷を吊り下げる。この状態で伸縮ブームに軸力及び曲げモーメントが作用し、伸縮ブームは、その背面側が凸となるように撓む。すなわち、伸縮ブームの背面に引張応力が生じる。 When crane work is performed by such a work vehicle, the telescopic boom is generally raised at a required angle and extended to a required length. The suspended wire drawn from the suspended load winch is wound around the suspended sheave and hangs down, and the load is suspended through the hook. In this state, an axial force and a bending moment act on the telescopic boom, and the telescopic boom bends so that its back side is convex. That is, a tensile stress is generated on the back surface of the telescopic boom.
この発明によれば、上記吊荷ウインチから繰り出された吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き回される。これら第2及び第3張力シーブは、伸縮ブームの先端部で且つ背面側に配置されている。伸縮ブームの背面側にバックテンションワイヤが配置されており、このバックテンションワイヤは、上記第3張力シーブと、上記旋回台あるいは上記伸縮ブームの所定位置とを連結している。バックテンションワイヤの中間部は、上記第1張力シーブによって支持されている。第1張力シーブは、伸縮ブームの背面側に立設されたポストの先端部に設けられているから、第1張力シーブと上記背面との間に一定の距離がある。すなわち、伸縮ブームの先端部と、第1張力シーブと、上記旋回台あるいは上記伸縮ブームの所定位置とは、バックテンションワイヤによって仮想三角形をなすジオメトリを形成する。ところで、吊荷ワイヤは、前述のように第2及び第3張力シーブに掛け回されているから、吊荷作業によって生じる吊荷ワイヤの張力は、上記バックテンションワイヤの張力となる。したがって、吊荷作業によって伸縮ブームに撓み(背面側が凸となる撓み)が生じると同時に、上記バックテンションワイヤの張力によって伸縮ブームに背面側が凹となる撓みが生じる。これらは相殺され、伸縮ブームの撓みが抑制される。 According to this invention, the suspended wire drawn out from the suspended load winch is wound around the second tension sheave and the third tension sheave in advance before being wound around the suspended load sheave. These second and third tension sheaves are disposed on the rear side of the tip of the telescopic boom. A back tension wire is disposed on the back side of the telescopic boom, and the back tension wire connects the third tension sheave and a predetermined position of the swivel base or the telescopic boom. An intermediate portion of the back tension wire is supported by the first tension sheave. Since the first tension sheave is provided at the tip of the post erected on the back side of the telescopic boom, there is a certain distance between the first tension sheave and the back surface. That is, the tip of the telescopic boom, the first tension sheave, and the predetermined position of the swivel base or the telescopic boom form a geometry that forms a virtual triangle by the back tension wire. By the way, since the load wire is wound around the second and third tension sheaves as described above, the tension of the load wire generated by the load operation becomes the tension of the back tension wire. Accordingly, the telescopic boom is bent by the suspended load operation (bending that the back side is convex), and at the same time, the back boom is bent by the tension of the back tension wire. These are offset and the bending of the telescopic boom is suppressed.
前述のようにバックテンションワイヤが三角形状を呈するので、伸縮ブームに作用する曲げモーメント(伸縮ブームの背面側が凹となる方向の曲げモーメント)が大きくなる。したがって、吊荷作業により伸縮ブームに生じる撓みを抑制する効果は高くなる。また、バックテンションワイヤが採用されることにより、伸縮ブームの背面側に巻き掛けられる吊荷ワイヤの長さが短く抑えられる。しかも、上記ジオメトリを構成する第1張力シーブは、単に上記ポストによって支持されているだけであるので、ポストの構造も簡素化される。 Since the back tension wire has a triangular shape as described above, the bending moment acting on the telescopic boom (the bending moment in the direction in which the back side of the telescopic boom is concave) increases. Therefore, the effect which suppresses the bending which arises in an expansion-contraction boom by suspended load work becomes high. Further, by employing the back tension wire, the length of the suspended wire wound around the back side of the telescopic boom can be suppressed to be short. In addition, since the first tension sheave constituting the geometry is simply supported by the post, the structure of the post is also simplified.
また、上記目的が達成されるため、他の発明に係るブーム撓み防止装置は、旋回台と、当該旋回台に対して起伏可能に連結された伸縮ブームと、吊荷ウインチ及び当該吊荷ウインチから繰り出されて伸縮ブームの吊荷シーブに掛け回された吊荷ワイヤとを有する作業車に適用される。このブーム撓み防止装置は、上記伸縮ブームの背面側に立設され、先端部に第1張力シーブが設けられたポストと、上記旋回台の所定部に配置された第2張力シーブと、上記伸縮ブームの背面側で上記第2張力シーブと対向配置された第3張力シーブと、一端部及び他端部がそれぞれ上記第3張力シーブ及び伸縮ブームの背面側先端部に連結され、且つ中間部が上記第1張力シーブに掛け回されたバックテンションワイヤとを備える。上記吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め上記第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き掛けられている。 In order to achieve the above object, a boom deflection preventing device according to another invention includes a swivel base, a telescopic boom connected to the swivel base so as to be raised and lowered, a suspended load winch, and the suspended load winch. The present invention is applied to a work vehicle having a suspended wire that is unrolled and wound around a suspended sheave of an extendable boom. The boom deflection preventing device is provided on the back side of the telescopic boom, and has a post provided with a first tension sheave at the tip, a second tension sheave disposed at a predetermined portion of the swivel, and the telescopic A third tension sheave disposed opposite to the second tension sheave on the rear side of the boom, one end and the other end are connected to the third tension sheave and the rear end of the telescopic boom, respectively, and an intermediate portion A back tension wire wound around the first tension sheave. The said load wire is previously wound around the said 2nd tension sheave and the 3rd tension sheave before being wound around the said load sheave.
上記一の発明と同様に、このような作業車によってクレーン作業が行われるときは、一般に伸縮ブームが所要の角度に起立され且つ所要の長さに伸長される。吊荷ウインチから引き出された吊荷ワイヤは、吊荷シーブに巻き掛けられて垂下し、フックを介して荷を吊り下げる。この状態で伸縮ブームに軸力及び曲げモーメントが作用し、伸縮ブームは、その背面側が凸となるように撓む。すなわち、伸縮ブームの背面に引張応力が生じる。 Similar to the first aspect of the invention, when crane work is performed by such a work vehicle, the telescopic boom is generally raised at a required angle and extended to a required length. The suspended wire drawn from the suspended load winch is wound around the suspended sheave and hangs down, and the load is suspended through the hook. In this state, an axial force and a bending moment act on the telescopic boom, and the telescopic boom bends so that its back side is convex. That is, a tensile stress is generated on the back surface of the telescopic boom.
この発明によれば、上記吊荷ウインチから繰り出された吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き回される。第2張力シーブ及び第3張力シーブが前述のように配置されることにより、これら第2及び第3張力シーブは、伸縮ブームの基端側で且つ背面側に配置されることになる。伸縮ブームの背面側にバックテンションワイヤが配置されており、このバックテンションワイヤは、上記第3張力シーブと伸縮ブームの背面側先端部とを連結している。バックテンションワイヤの中間部は、上記第1張力シーブによって支持されている。第1張力シーブは、伸縮ブームの背面側に立設されたポストの先端部に設けられているから、第1張力シーブと伸縮ブームの背面との間に一定の距離がある。すなわち、伸縮ブームの先端部と、第1張力シーブと、第2張力シーブとは、バックテンションワイヤによって仮想三角形をなすジオメトリを形成する。ところで、吊荷ワイヤは、前述のように第2及び第3張力シーブに掛け回されているから、吊荷作業によって生じる吊荷ワイヤの張力は、上記バックテンションワイヤの張力となる。したがって、吊荷作業によって伸縮ブームに撓み(背面側が凸となる撓み)が生じると同時に、上記バックテンションワイヤの張力によって伸縮ブームに背面側が凹となる撓みが生じる。これらは相殺され、伸縮ブームの撓みが抑制される。 According to this invention, the suspended wire drawn out from the suspended load winch is wound around the second tension sheave and the third tension sheave in advance before being wound around the suspended load sheave. By arranging the second tension sheave and the third tension sheave as described above, the second and third tension sheaves are arranged on the base end side and the back side of the telescopic boom. A back tension wire is disposed on the back side of the telescopic boom, and the back tension wire connects the third tension sheave and the back end of the telescopic boom. An intermediate portion of the back tension wire is supported by the first tension sheave. Since the first tension sheave is provided at the tip of the post erected on the back side of the telescopic boom, there is a certain distance between the first tension sheave and the back of the telescopic boom. That is, the tip of the telescopic boom, the first tension sheave, and the second tension sheave form a geometry that forms a virtual triangle by the back tension wire. By the way, since the load wire is wound around the second and third tension sheaves as described above, the tension of the load wire generated by the load operation becomes the tension of the back tension wire. Accordingly, the telescopic boom is bent by the suspended load operation (bending that the back side is convex), and at the same time, the back boom is bent by the tension of the back tension wire. These are offset and the bending of the telescopic boom is suppressed.
前述のようにバックテンションワイヤが三角形状を呈するので、伸縮ブームに作用する曲げモーメント(伸縮ブームの背面側が凹となる方向の曲げモーメント)が大きくなる。したがって、吊荷作業により伸縮ブームに生じる撓みを抑制する効果は高くなる。また、バックテンションワイヤが採用されることにより、伸縮ブームの背面側に巻き掛けられる吊荷ワイヤの長さが短く抑えられる。しかも、上記ジオメトリを構成する第1張力シーブは、単に上記ポストによって支持されているだけであるので、ポストの構造も簡素化される。 Since the back tension wire has a triangular shape as described above, the bending moment acting on the telescopic boom (the bending moment in the direction in which the back side of the telescopic boom is concave) increases. Therefore, the effect which suppresses the bending which arises in an expansion-contraction boom by suspended load work becomes high. Further, by employing the back tension wire, the length of the suspended wire wound around the back side of the telescopic boom can be suppressed to be short. In addition, since the first tension sheave constituting the geometry is simply supported by the post, the structure of the post is also simplified.
(2) 上記ポストの起立角度を変更して上記第1張力シーブと上記背面との間の距離を変化させる油圧シリンダが備えられていてもよい。あるいは、上記ポストの長手方向長さを変更して上記第1張力シーブと上記背面との間の距離を変化させる油圧シリンダが備えられていてもよい。 (2) A hydraulic cylinder that changes the distance between the first tension sheave and the back surface by changing the standing angle of the post may be provided. Alternatively, a hydraulic cylinder that changes the length of the post in the longitudinal direction to change the distance between the first tension sheave and the back surface may be provided.
この構成では、油圧シリンダが作動することにより上記第1張力シーブと上記背面との間の距離が変わる。すなわち、伸縮ブームの背面に対するバックテンションワイヤの角度が変化する。これにより、伸縮ブームの背面側が凹となる方向の曲げモーメントが調整され、伸縮ブームの起立角度に応じて伸縮ブームの撓みが抑制される。 In this configuration, the distance between the first tension sheave and the back surface is changed by operating the hydraulic cylinder. That is, the angle of the back tension wire with respect to the back surface of the telescopic boom changes. Thereby, the bending moment in the direction in which the back side of the telescopic boom is concave is adjusted, and the deflection of the telescopic boom is suppressed according to the standing angle of the telescopic boom.
(3) 上記第2張力シーブ及び第3張力シーブへの吊荷ワイヤの掛け数、上記吊荷シーブへの吊荷ワイヤの掛け数及び上記伸縮ブームの起立角度に基づいて、当該伸縮ブームの撓みが最小となるように上記油圧シリンダを駆動する制御装置が設けられているのが好ましい。 (3) Deflection of the telescopic boom on the basis of the number of the suspension wire hanging on the second tension sheave and the third tension sheave, the number of the suspension wire hanging on the suspension sheave and the standing angle of the telescopic boom. It is preferable that a control device for driving the hydraulic cylinder is provided so that the pressure is minimized.
伸縮ブームの撓みが最小となるためには、伸縮ブームの長手方向に対してバックテンションワイヤ及び吊荷ワイヤがなす角度をそれぞれθ1、θ2とするならば、θ1=θ2となることである。したがって、かかる関係が成立するように上記油圧シリンダが制御されればよい。 In order to minimize the deflection of the telescopic boom, if the angles formed by the back tension wire and the suspended wire with respect to the longitudinal direction of the telescopic boom are θ1 and θ2, respectively, θ1 = θ2. Therefore, it is only necessary to control the hydraulic cylinder so that this relationship is established.
伸縮ブームの起立角度をθ3とすれば、θ2=π/2−θ3の関係がある。また、上記吊荷シーブへの吊荷ワイヤの掛け数をX、上記第2張力シーブ及び第3張力シーブへの吊荷ワイヤの掛け数をYとした場合、sinθ1/sinθ2=Y/Xの関係がある。さらに、上記ポストの高さをL1、上記第2張力シーブからポストまでの距離(伸縮ブームの長手方向に沿った距離)をL2とすれば、tanθ2=L2/L1の関係がある。したがって、これらの関係からθ1=θ2となるように制御装置が上記油圧シリンダを制御し、上記ポストの高さL1が調整される。 If the standing angle of the telescopic boom is θ3, there is a relationship of θ2 = π / 2−θ3. Further, when the number of the hanging wire to the hanging sheave is X and the number of the hanging wire to the second and third tension sheaves is Y, sin θ1 / sin θ2 = Y / X. There is. Further, if the height of the post is L1, and the distance from the second tension sheave to the post (the distance along the longitudinal direction of the telescopic boom) is L2, there is a relationship of tan θ2 = L2 / L1. Accordingly, the control device controls the hydraulic cylinder so that θ1 = θ2 from these relationships, and the height L1 of the post is adjusted.
(4) 上記伸縮ブームは、上記旋回台に連結されたベースブーム、トップブーム並びにこれらの間に配置された一又は複数の中間ブームが入れ子状に組み立てられており、上記ベースブームの先端部にベースシーブが設けられ、上記中間ブームの先端部及び基端部にそれぞれ先端シーブ及び基端シーブが設けられ、上記旋回台の所定部に調整シーブが設けられていてもよい。この場合、上記他端部が上記第3張力シーブに連結されたバックテンションワイヤは、上記第1張力シーブ、調整シーブ及びベースシーブに掛け回されると共に、当該ベースブームと隣り合う中間ブームの基端シーブ及び先端シーブに順に繰り返して掛け回され、上記一端部は、上記トップブームの基端固定部に連結されているのが好ましい。 (4) The telescopic boom includes a base boom coupled to the swivel base, a top boom, and one or a plurality of intermediate booms arranged therebetween, which are assembled in a nested manner. A base sheave may be provided, a tip sheave and a base end sheave may be provided at the tip and base ends of the intermediate boom, respectively, and an adjustment sheave may be provided at a predetermined portion of the swivel base. In this case, the back tension wire having the other end connected to the third tension sheave is hung around the first tension sheave, the adjustment sheave and the base sheave, and the base boom of the intermediate boom adjacent to the base boom is used. Preferably, the end sheave and the front sheave are repeatedly looped around in order, and the one end is connected to the base end fixing portion of the top boom.
この構成によれば、上記バックテンションワイヤは、その一端部がトップブームの基端固定部に固定された状態で、当該トップブームと隣り合う第1の中間ブームの先端シーブに巻き掛けられた後に当該中間ブームの基端シーブに巻き掛けられる。ここで、当該伸縮ブームが単一の中間ブームを備えている場合は、上記中間ブームの基端シーブに巻き掛けられたバックテンションワイヤは、上記ベースブームの先端シーブ、上記調整シーブ及び上記ポストに設けられた第1張力シーブに掛け回され、さらに、当該バックテンションワイヤの一端部が上記第3張力シーブに固定される。他方、上記クレーンブームが複数の中間ブームを備えている場合は、上記第1の中間ブームの基端シーブに巻き掛けられたバックテンションワイヤは、当該第1の中間ブームと隣り合う第2の中間ブームの先端シーブに巻き掛けられた後に当該中間ブームの基端シーブに巻き掛けられる。バックテンションワイヤはその後も同様に隣り合う中間ブームの先端シーブ及び基端シーブに巻き掛けられ、最終的に当該バックテンションワイヤは、上記ベースブームの先端シーブ、上記調整シーブ及び上記張力シーブに掛け回された後に、当該バックテンションワイヤの他端部が上記第3張力シーブに固定される。 According to this configuration, the back tension wire is wound around the tip sheave of the first intermediate boom adjacent to the top boom in a state where one end of the back tension wire is fixed to the base end fixing portion of the top boom. It is wound around the base end sheave of the intermediate boom. Here, when the telescopic boom has a single intermediate boom, the back tension wire wound around the base end sheave of the intermediate boom is attached to the tip sheave, the adjustment sheave and the post of the base boom. It is wound around the first tension sheave provided, and one end of the back tension wire is fixed to the third tension sheave. On the other hand, when the crane boom includes a plurality of intermediate booms, the back tension wire wound around the proximal end sheave of the first intermediate boom is a second intermediate adjacent to the first intermediate boom. After being wound around the tip sheave of the boom, it is wound around the base end sheave of the intermediate boom. Similarly, the back tension wire is wound around the tip sheave and the base sheave of the adjacent intermediate boom, and finally the back tension wire is wound around the tip sheave, the adjustment sheave and the tension sheave of the base boom. After that, the other end of the back tension wire is fixed to the third tension sheave.
ところで、吊荷作業において吊荷の重量が大きくなると、伸縮ブームの撓みを相殺するためにバックテンションワイヤの張力も大きくなる。換言すれば、伸縮ブームの撓みがキャンセルされた状態では、伸縮ブームに作用する軸力が増大する。そのため、伸縮ブームの機械的強度(特に座屈強度)及び伸縮ブームを伸縮させる伸縮シリンダの機械的強度(特に座屈強度)が確保されなければならず、その結果、伸縮シリンダを含めたブーム装置の重量が増加する傾向にある。 By the way, when the weight of the suspended load increases in the suspended load operation, the tension of the back tension wire also increases in order to offset the bending of the telescopic boom. In other words, the axial force acting on the telescopic boom increases in the state where the bending of the telescopic boom is cancelled. Therefore, the mechanical strength (particularly buckling strength) of the telescopic boom and the mechanical strength (particularly buckling strength) of the telescopic cylinder for extending and contracting the telescopic boom must be ensured. As a result, the boom device including the telescopic cylinder is included. Tend to increase in weight.
この発明では、単一のバックテンションワイヤが上記伸縮ブームに設けられた先端シーブ及び基端シーブに巻き掛けられているから、作業中に伸縮ブームが伸縮された場合であっても、これが原因となって当該バックテンションワイヤが引っ張られたり弛んだりすることはない。すなわち、このバックテンションワイヤは、一定の張力を維持したままブームの伸縮に追従することができる。加えて、バックテンションワイヤが前述のようにレイアウトされることにより、上記バックテンションワイヤに生じる張力が上記伸縮ブームを伸長させる方向に作用する。一般に吊荷状態では、ブームを縮小させる力がブーム内部に配置された伸縮シリンダやワイヤに加わるが、上記テンションワイヤの張力がクレーンブームを伸長させる方向に作用することにより、上記伸縮シリンダやワイヤに加わる力が抑制される。 In this invention, since the single back tension wire is wound around the tip sheave and the base end sheave provided on the telescopic boom, even if the telescopic boom is telescopic during work, this is the cause. Thus, the back tension wire is not pulled or loosened. That is, the back tension wire can follow the expansion and contraction of the boom while maintaining a constant tension. In addition, since the back tension wire is laid out as described above, the tension generated in the back tension wire acts in the direction of extending the telescopic boom. In general, in a suspended load state, a force for contracting the boom is applied to the telescopic cylinder and the wire disposed inside the boom, but the tension of the tension wire acts in the direction to extend the crane boom, so that the telescopic cylinder and the wire are stretched. The applied force is suppressed.
この発明によれば、伸縮ブームの撓みが抑制されるために単一のテンションワイヤが伸縮ブームの背面側に配置され、このテンションワイヤに第2張力シーブ及び第3張力シーブを介して吊荷ワイヤの張力が負荷される。これにより、吊荷ワイヤの長さがそれほど長くなくても、吊荷ワイヤの張力が伸縮ブームの背面側に負荷される。しかも、テンションワイヤの中間部を支えるポスト及び第1張力シーブの構造が簡素化されている。したがって、伸縮ブームの撓みを抑える機構が簡単で軽量化され得る。加えて、上記テンションワイヤは、伸縮ブームの背面側で三角形状にレイアウトされるので、伸縮ブームの撓みを抑える効果が高い。 According to the present invention, a single tension wire is disposed on the back side of the telescopic boom in order to suppress bending of the telescopic boom, and the suspended load wire is connected to the tension wire via the second tension sheave and the third tension sheave. The tension of is loaded. Thereby, even if the length of a hanging wire is not so long, the tension | tensile_strength of a hanging wire is loaded by the back side of an expansion-contraction boom. In addition, the structure of the post and the first tension sheave that support the intermediate portion of the tension wire is simplified. Therefore, the mechanism for suppressing the bending of the telescopic boom can be simplified and reduced in weight. In addition, since the tension wire is laid out in a triangular shape on the back side of the telescopic boom, the effect of suppressing the bending of the telescopic boom is high.
以下、本発明の好ましい実施形態が、適宜図面が参照されながら説明される。なお、本実施の形態は、本発明に係るブーム撓み防止装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様が変更されてもよいことは言うまでもない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, this Embodiment is only one aspect | mode of the boom bending prevention apparatus which concerns on this invention, and it cannot be overemphasized that an embodiment may be changed in the range which does not change the summary of this invention.
<第1の実施形態> <First Embodiment>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るブーム撓み防止装置30が採用された作業車31の側面図である。同図は、作業車31及びブーム撓み防止装置30を模式的に示している。
FIG. 1 is a side view of a
1.作業車の概要 1. Outline of work vehicle
この作業車31は、典型的にはクレーン車両である。本実施形態では、作業車31は、下部走行体32並びに旋回台33及びブーム装置34(特許請求の範囲に記載された「伸縮ブーム」に相当)を備えている。下部走行体32は、走行用エンジンや操舵機構を含む自走装置と、油圧ポンプを含むアクチュエータ駆動装置と、アウトリガー装置69を含む接地安全装置と、これら各装置を総合的に制御する制御装置とを備えている。旋回台33は、下部走行体32に搭載されており、旋回用アクチュエータ(不図示)を介して下部走行体32に対して旋回することができる。
This
ブーム装置34は、後述のように長手方向に伸縮自在となっており、起伏シリンダ35を介して旋回台33に対して起伏可能な状態で連結されている。この旋回台33に吊荷用ウインチ36が設けられている。吊荷用ウインチ36は、ドラム(不図示)及び所要の長さの吊荷ワイヤ37を備えており、この吊荷ワイヤ37は、ドラムに巻き込まれて保持されている。ドラムから引き出された吊荷ワイヤ37は、ブーム装置34に設けられた吊荷ワイヤシーブ38に巻き掛けられ、垂下している。なお、本実施形態では、吊荷ワイヤシーブ38の掛け数をX(Xは整数)とする。吊荷ワイヤ37の先端にフック54が設けられている。フック54に吊荷70が吊された状態で吊荷用ウインチ36が作動すると、上記ドラムが駆動されて吊荷ワイヤ37が上記ドラムから繰り出され、あるいは巻き取られて、いわゆる吊荷作業が行われる。
The
本実施形態の特徴とするところは、吊荷作業中にブーム装置34に生じる撓みを抑制するブーム撓み防止装置30が設けられている点である。具体的には、ブーム装置34にポスト39が立設され、このポスト39に支持されたテンションワイヤ40(特許請求の範囲に記載された「バックテンションワイヤ」に相当)が、後述のレイアウト(吊荷ワイヤ37に生じる張力が負荷されるレイアウト)となっている点、及びブーム装置34に生じる撓みが最小となるようにテンションワイヤ40のレイアウトを変更する制御部41(図2参照)が上記制御装置に組み込まれている点が特徴である。これにより、ブーム撓み防止装置30は、簡単且つ軽量な構造となる。
A feature of the present embodiment is that a boom
2.ブーム装置 2. Boom device
ブーム装置34は、ブーム本体42及びこれを伸縮動作させる伸縮シリンダ(不図示)とを備えている。ブーム本体42は、トップブーム43、第1中間ブーム44及び第2中間ブーム45並びにベースブーム46を備えている。これらは、いわゆる閉断面を有する筒状部材からなり、同図が示すようにいわゆる入れ子状に組み立てられている。ベースブーム46の中に第2中間ブーム45が挿入され、この第2中間ブーム45の中に第1中間ブーム44が挿入され、さらに第1中間ブーム44の中にトップブーム43が挿入されている。ベースブーム46に対して第2中間ブーム45が長手方向にスライド自在となっており、かかる関係は、第2中間ブーム45と第1中間ブーム44との間、及び第1中間ブーム44とトップブーム43との間にも同様に成立している。ブーム装置34は図示されていない伸縮シリンダを内蔵しており、この伸縮シリンダが作動することによって隣り合うブーム同士が相対的にスライドし、その結果、ブーム本体42の長さが変化する。
The
ベースブーム46の基端部は、旋回台33に連結されている。ベースブーム46の基端部は、図示されていない起伏中心ピンを介して旋回台33に回動可能に支持されている。起伏シリンダ35は、同図が示すように旋回台33とベースブーム46との間に介在されている。起伏シリンダ35が伸縮することにより、ベースブーム46ひいてはブーム本体42が起伏動作する。
A base end portion of the
3.旋回台 3. Swivel
旋回台33は、上記旋回用アクチュエータ(典型的にはターンテーブル及び油圧モータ)を介して下部走行体32に連結されている。図示されていないが、この旋回台33に、油圧制御弁等の上記アクチュエータ駆動装置が配置されており、また、カウンターウエイト等も搭載可能とされている。上記制御部41を備えた制御装置は、旋回台33に設置されていてもよい。
The
4.ブーム撓み防止装置 4). Boom deflection prevention device
ブーム撓み防止装置30は、上記ポスト39及び当該ポスト39に設けられた張力シーブ47(特許請求の範囲に記載された「第1張力シーブ」に相当)と、上記吊荷ワイヤ37が巻き掛けられる一対の張力シーブ48、49(特許請求の範囲に記載された「第2張力シーブ」「第3張力シーブ」に相当)と、テンションワイヤ40と、上記制御部41とを備えている。
The boom
上記ポスト39は、ブーム本体42の背面50(本実施形態では、ベースブーム46の背面50)の所定位置に立設されている。ここで、ベースブーム46の背面50とは、吊荷作業中において引張応力が生じる面であり、起伏シリンダ35が連結されている側と反対側の面である。ポスト39は、ポスト本体51、張力シーブ47及び駆動アクチュエータ52を備えている。
The
ポスト本体51は真直な筒状部材からなり、ポスト本体51の基端部がベースブーム46に連結されている。ポスト本体51は、いわゆる閉断面を有する筒状部材から構成されていてもよいし、いわゆる開断面を有する構造物であってもよい。上記背面50の所定位置(本実施形態では、ベースブーム46の先端部近傍)にアンカー53が固定されており、ポスト本体51の基端部は、ピンを介してアンカー53に連結されている。したがって、ポスト本体51は、矢印71の方向に回動することができる。上記張力シーブ47は、ポスト本体51の先端に設けられており、後述のようにテンションワイヤ40が掛けられるようになっている。
The
駆動アクチュエータ52は、本実施形態では油圧式直動シリンダからなる。この駆動アクチュエータ52は、ポスト本体51と上記アンカー53との間に介在され、伸縮することによりポスト本体51の起立角度を調整することができる。すなわち、ベースブーム46の背面50から張力シーブ47までの距離L1(当該上面50に直交する方向の距離)が調整される。もっとも、この駆動アクチュエータ52は省略され、上記距離L1が一定であってもよい。その場合、ポスト39は、ベースブーム46の背面50に立設固定される。
The
本実施形態では、前述のようにポスト本体51の起立角度が変更されることにより、ベースブーム46の背面50から張力シーブ47までの距離L1が間接的に調整されるが、これに代えて、ポスト本体51の長さが変更される構造であってもよい。具体的には、ポスト本体51が複数の筒状部材からなり、これらが上記ブーム本体42と同様に入れ子状に組み立てられていてもよい。すなわち、ポスト本体51が長手方向に伸縮可能となっており、且つ上記駆動アクチュエータ52がポスト本体51内に組み込まれていてもよい。そうすると、駆動アクチュエータ52が作動することによりポスト本体51が伸縮し、上記距離L1が直接に調整される。
In the present embodiment, the distance L1 from the
張力シーブ48は、トップブーム43の先端部であって、ブーム本体42の背面50側に配置されている。張力シーブ48の位置は特に限定されるものではないが、トップブーム43を挟んで吊荷ワイヤシーブ38の反対側の位置であってもよい。また、張力シーブ49は、張力シーブ48と対向している。張力シーブ49は、ブーム本体42の背面50側で張力シーブ48と対をなして、トップブーム43の長手方向に沿って対向配置されている。この張力シーブ49に後述のようにテンションワイヤ40が連結される。なお、本実施形態では、張力シーブ48、49の掛け数をY(Yは整数)とする。
The
上記吊荷用ウインチ36から繰り出された吊荷ワイヤ37は、吊荷ワイヤシーブ38に巻き掛けられる前に、同図が示すように張力シーブ48及び張力シーブ49に巻き掛けられる。吊荷ワイヤ37は、このように予め張力シーブ48、49に巻き掛けられた後に吊荷ワイヤシーブ38に掛けられ、フック54に巻き掛けられている。なお、図示されていないが、トップブーム43を挟んで吊荷ワイヤシーブ38と対向する位置にアイドルシーブが配置されていてもよい。この場合、張力シーブ48及び張力シーブ49に巻き掛けられた吊荷ワイヤ37は、上記アイドルシーブを介して吊荷ワイヤシーブ38に掛けられる。
The suspended
テンションワイヤ40は、ブーム本体42の背面50側に配設されている。テンションワイヤ40の一端部55及び他端部56は、図示されていないが、所要の末端処理(典型的には、合金止め)が施されている。テンションワイヤ40の一端部55は、同図が示すように旋回台33の所定位置に連結固定されている。具体的には、上記合金止めされた一端部55が旋回台33に設けられたアンカー(不図示)に係合されている。このアンカーの位置は特に限定されるものではないが、本実施形態では、上記起伏中心ピンの中心軸線上に配置されている。もっとも、このアンカーの位置は、旋回台33の後方で且つ上記ベースブーム46の基端部を支持する起伏中心ピンよりも後方であってもよい。なお、ベースブーム46は旋回台33に連結されているため、本明細書では、上記アンカーが実際にはベースブーム46に固定されている場合も「旋回台33に固定されている」と解釈されるものとする。また、上記条件を満たすならば、テンションワイヤ40の一端部55は、ブラケット等を介してベースブーム46に固定されていてもよい。
The
このように一端部55が固定されたテンションワイヤ40は、上記張力シーブ47に掛け回されている。このテンションワイヤ40の他端部56は、前述のように張力シーブ49に連結されている。同図は模式図であるから、テンションワイヤ40と張力シーブ49との連結構造を図示していないが、両者の連結構造は既知の構造が採用される。たとえば、張力シーブ39が所要の支持フレームにより支持された状態で、テンションワイヤ40の他端部56が上記支持フレームに連結される。
The
図2は、制御部41の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
制御部41は、同図が示すように、主演算部61と、角度センサ64、65と、ブーム長さセンサ66とを備えている。もっとも、前述のように上記制御装置は、上記自走装置、アクチュエータ駆動装置及び接地安全装置を総合的に制御するものであるから、上記制御装置は、これらを制御するための他のセンサやアクチュエータ駆動回路等を備えているが、同図では図示されていない。
As shown in the figure, the
主演算部61は、CPU(Central Processing Unit)57、ROM(Read Only Memory)58、RAM(Random Access Memory)59、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)60を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。主演算部61は、バス62を介してASIC(Application Specific Integrated Circuit)63に接続されている。ブーム撓み防止装置30の動作を制御するためのプログラム等がROM58に格納されている。RAM59は、CPU57が上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記録する記憶領域又は作業領域として使用される。また、作業車31の電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等がEEPROM60に格納される。
The
角度センサ64は、ブーム本体42の起立角度を検出し、ブーム角度信号を出力する。この場合、水平方向を基準として起立角度θ3(図1参照)が検出される。角度センサ65は、ポスト本体51の起立角度を検出し、ポスト角度信号を出力する。この場合、ベースブーム46の背面50に直交する方向を基準とし、ポスト本体51が同方向に対して傾斜した角度θ4が検出される。すなわち、ポスト本体51がベースブーム46に直立した状態を基準として傾斜角度θ4が検出される。ブーム長さセンサ66は、ブーム本体42の伸長長さを検出し、ブーム伸長信号を出力する。この場合、ポスト本体51が設けられた位置からトップブーム43の先端までの距離L2(ブーム本体42の長手方向に沿う距離)が検出されるようになっている。
The
ASIC63は、CPU57からの指令にしたがい、電磁切換弁67に通電する相励磁信号等を生成する。この信号は、電磁切換弁67の駆動回路68に付与され、この駆動回路68を介して電磁切換弁67が作動する。電磁切換弁67は、駆動アクチュエータ52(前述の油圧シリンダ)に圧油を供給するための切換弁である。この電磁切換弁67が作動すると駆動アクチュエータ52が伸縮し、これによりポスト本体51が直立状態から起伏する。すなわち、上記傾斜角度θ4が変化する。
The
5.作用効果 5. Effect
作業車31によってクレーン作業が行われるときは、ブーム装置34が所要の角度に起立され且つ所要の長さに伸長される。吊荷ウインチ36から繰り出された吊荷ワイヤ37は、張力シーブ48、49及び吊荷ワイヤシーブ38に巻き掛けられて垂下する。この吊荷ワイヤシーブ38の先端に設けられたフック54に吊荷70が吊り下げられる。この状態で吊荷ワイヤ37に張力が発生し、この張力によってブーム本体42に軸力及び曲げモーメントが作用し、ブーム本体42は、背面50側が凸となるように撓む。すなわち、ブーム本体42の背面50に引張応力が生じる。
When crane work is performed by the
吊荷ワイヤ37は、吊荷ワイヤシーブ38に掛け回される前に予め張力シーブ48、49に巻き回される。これら張力シーブ48、49は、トップブーム43の先端部で且つ背面50側に配置されている。一方、ブーム本体42の背面50側にテンションワイヤ40が配置されている。このテンションワイヤ40の他端部56は張力シーブ49に連結されており、一端部55は、前述のように旋回台33に固定されている。そして、テンションワイヤ40の中間部は、張力シーブ47によって支持されている。
The suspended
張力シーブ47は、上記ポスト本体51の先端に設けられているから、張力シーブ47とブーム本体42の背面50との間に一定の距離L1がある。すなわち、トップブーム43の先端に設けられた張力シーブ48、張力シーブ47及び旋回台33の上記所定位置(テンションワイヤ40の一端部55)は、テンションワイヤ40によって仮想三角形をなすジオメトリを形成する。ところで、吊荷ワイヤ37は、前述のように張力シーブ48、49に掛け回されているから、吊荷作業によって生じる吊荷ワイヤ37の張力は、テンションワイヤ40に同じ大きさの張力を生じさせる。したがって、吊荷作業によってブーム本体42に撓みが生じると同時に、テンションワイヤ40の張力によってブーム本体42に逆方向の撓みが生じる。すなわち、吊荷ワイヤ37の張力によって、ブーム本体42は、背面50側が凸となるように撓みが生じるが、テンションワイヤ40の張力によって、ブーム本体42は、背面50側が凹となるように撓みが生じる。そして、これら撓みは相殺され、ブーム本体42の撓みが抑制される。
Since the
前述のようにテンションワイヤ40が三角形状を呈するので、テンションワイヤ40の張力によりブーム本体42に作用する曲げモーメント(上記背面50側が凹となる方向の曲げモーメント)が大きくなる。したがって、吊荷ワイヤ37の張力によりブーム本体42に生じる撓みは、効果的にキャンセルされる。しかも、本実施形態では、テンションワイヤ40が採用されているから、ブーム本体42の背面50側に配置される吊荷ワイヤ37の長さが短く抑えられる。加えて、上記ジオメトリを構成する張力シーブ47は、単にポスト本体51によって支持されているだけであるので、ポスト39の構造も簡素化される。
Since the
以上のように本実施形態に係るブーム撓み防止装置30は、簡単且つ軽量化された構造でありながら、吊荷作業によって生じるブーム本体42の撓みを効果的に抑えることができる。
As described above, the boom bending
本実施形態では、上記制御部41は、角度センサ64によってブーム本体42の上記角度θ3を把握し、ブーム長さセンサ66によって上記距離L2を把握し、角度センサ65によってポスト本体51の傾斜角度θ4を把握する。そして、制御部41は、後述のように距離L1を調整し、ブーム本体42の撓みが最小限に抑えられる。
In the present embodiment, the
駆動アクチュエータ52が作動すると上記傾斜角度θ4が変更され、張力シーブ47の高さ、すなわち上記距離L1が変わる。この距離L1は、ポスト本体51が直立した状態においてベースブーム46の上面50から張力シーブ47までの距離(当該上面50に直交する方向の距離)をL0とすれば、
L1=L0×cosθ4・・・(1)である。
When the
L1 = L0 × cos θ4 (1).
この距離L1が変化することにより、ブーム本体42の長手方向に対するテンションワイヤ40のなす角度θ1が変化する。
ここで、tanθ1=L1/L2・・・(2)の関係がある。
By changing the distance L1, the angle θ1 formed by the
Here, there is a relationship of tan θ1 = L1 / L2 (2).
この角度θ1が大きくなれば、一般に、テンションワイヤ40の張力に基づくブーム本体42に作用する曲げモーメント(ブーム本体42の背面50側が凹となる方向の曲げモーメント)が大きくなる。一方、ブーム本体42の起立角度θ3が小さいほど、一般に、ブーム本体42に作用する曲げモーメント(ブーム本体42の背面50側が凸となる方向の曲げモーメント)が大きくなる。上記距離L1が調整されることにより(すなわち、上記傾斜角度θ4が調整されることにより)上記角度θ1が調整されるので、ブーム本体42の起立角度θ3に応じて上記角度θ1の調整が可能となる。
If this angle θ1 increases, generally, the bending moment acting on the boom
なお、前述のようにポスト本体51自体が伸縮する構造である場合は、ポスト本体51にポスト長さセンサが設けられることによって、距離L1は容易に調整、検出される。
When the
また、ブーム本体42の起立角度がθ3であれば、角度θ3と、ブーム本体42の長手方向に対する吊荷ワイヤ37のなす角度θ2との間に、
θ2=π/2−θ3・・・(3)の関係がある。
Further, if the standing angle of the
θ2 = π / 2−θ3 (3)
前述のように、張力シーブ48、49への吊荷ワイヤ37の掛け数はYであり、吊荷ワイヤシーブ38への吊荷ワイヤ37の掛け数はXである。もし、X=Yが成立しているとするならば、ブーム本体42の撓みが最小となるためには、θ1=θ2であればよい。制御部41は、上記各種センサ64〜66により上記距離L2、角度θ3、θ4を把握しているから、上記式(1)〜(3)によりθ1=θ2となる距離L1を算出し、これに基づいて駆動アクチュエータ52を作動させて、上記傾斜角度θ4を調整する。また、X≠Yの場合は、sinθ1/sinθ2=Y/Xの関係がある。制御部41は、かかる条件を負荷して上記距離L1を算出し、これに基づいて駆動アクチュエータ52を作動させて、上記傾斜角度θ4を調整する。
As described above, the multiplication factor of the
L1≦L0である場合、ブーム本体42の撓みが完全にキャンセルされ、ブーム本体42は曲げモーメントのみを受けることになる。また、L1>L0となることも予想される。この場合、ブーム本体42の撓みが完全に相殺されることはないが、当該撓みが最小となる。
When L1 ≦ L0, the bending of the
このようにポスト本体51に駆動アクチュエータ52が連結されており、上記距離L1が調整可能な構造が採用されても、ポスト本体51を単に回動ないし伸縮させるだけの構造であるから、従来のようにバックテンションワイヤの長さを調整するウインチが採用される場合に比べて簡単で軽量な構造が実現される。
Thus, even if the
もっとも、上記制御装置は省略されてもよい。 But the said control apparatus may be abbreviate | omitted.
6.変形例 6). Modified example
図3は、上記実施形態の変形例に係るブーム撓み防止装置75が採用された作業車31の側面図である。同図は、作業車31及びブーム撓み防止装置75を模式的に示している。
FIG. 3 is a side view of the
この変形例の特徴とするところは、ブーム本体42が複数のシーブ76〜80を備えており、テンションワイヤ40が後述のようにレイアウトされている点である。これにより、吊荷作業中にブーム本体42に作用する軸力、すなわち、上記伸縮シリンダ等に加わる力が抑制されるようになっている。
The feature of this modification is that the boom
本変形例に係るブーム撓み防止装置75は、第1先端シーブ76及び第2先端シーブ78と、第1基端シーブ77及び第2基端シーブ79と、ベースシーブ80と、調整シーブ81、82とを備えている。第1中間ブーム44に第1先端シーブ76及び第1基端シーブ76が設けられ、第2中間ブーム45に第2先端シーブ78及び第2基端シーブ79が設けられ、ベースブーム46にベースシーブ80が設けられている。調整シーブ81、82は、旋回台33の所定位置に設けられている。テンションワイヤ40の一端部55は、トップブーム43の基端固定部83に固定され、テンションワイヤ40の他端部56は、上記張力シーブ49に連結されている。基端固定部83の構造は特に限定されるものではないが、前述の末端処理されたテンションワイヤ40の他端部55が連結され得るアンカーとしての機能が発揮されればよい。
The boom
第1中間ブーム44は前述のように筒状に形成されており、第1先端シーブ76は、第1中間ブーム44の内側に配置されている。第1先端シーブ76は、図示されていない支持ピンを介して第1中間ブーム44に回転自在に支持されており、この支持ピンの軸方向は、第1中間ブーム44の長手方向と交差する方向(本実施形態では、図中紙面に垂直な方向)に沿っている。
The first
第2中間ブーム45及びベースブーム46も前述のように筒状に形成されている。第2先端シーブ78は、第2中間ブーム45の先端部内側に配置され、ベースシーブ80は、ベースブーム46の先端部内側に配置されている。第2先端シーブ78及びベースシーブ80は、それぞれ図示されていない支持ピンを介して第2中間ブーム45及びベースブーム46に回転自在に支持されている。これら支持ピンの軸方向は、上記第1先端シーブ76を支持する支持ピンの軸方向と同じである。
The second
第1基端シーブ77は、第1中間ブーム44の基端部の内側に設けられており、第2基端シーブ79は、第2中間ブーム45の基端部の内側に設けられている。これらは、図示されていない支持ピンを介してそれぞれ第1中間ブーム44及び第2中間ブーム45に回転自在に支持されている。各支持ピンの軸方向は、第1中間ブーム44及び第2中間ブーム45の長手方向と交差する方向に沿っており、第1先端シーブ76を支持する支持ピンの軸方向と平行である。
The first
上記調整シーブ81、82は、旋回台33の所定の位置に配置されている。これらの位置は特に限定されるものではないが、本変形例では、旋回台33の後方で且つ上記ベースブーム46の基端部を支持する起伏中心ピンの近傍であることが望ましい。なお、この変形例では、2つの調整シーブ81、82が設けられているが、調整シーブの数は特に限定されず、単一の調整シーブが設けられていてもよいし、3つ以上の調整シーブが設けられていてもよい。
The adjustment sheaves 81 and 82 are arranged at predetermined positions on the
テンションワイヤ40は、前述の各シーブ76〜82に掛け回されている。テンションワイヤ40の一端部55は上記基端固定部83に固定され、当該テンションワイヤ40は、第1先端シーブ76、第1基端シーブ77、第2先端シーブ78、第2基端シーブ79、ベースシーブ80に順に掛け回され、さらに調整シーブ81、82を経由して張力シーブ47に掛け回されている。テンションワイヤ40の他端部56は、前述のように張力シーブ49に連結されている。
The
7.作用効果 7). Effect
この変形例に係るブーム撓み防止装置75によれば、上記実施形態に係るブーム撓み防止装置30と同様に、ブーム本体42の撓みが抑制される。さらに、テンションワイヤ40が前述のようにレイアウトされ、上記各シーブ76〜82に巻き掛けられているから、吊荷作業中にブーム本体42が伸縮されたとしても、各シーブ76〜82の相対的位置関係が変化するだけでテンションワイヤ40に引張力が作用したりテンションワイヤ40が弛んだりすることはない。すなわち、このテンションワイヤ40は、一定の張力を維持したままブーム本体42の伸縮に追従することができる。
According to the boom bending
加えて、テンションワイヤ40が前述のようにレイアウトされることにより、テンションワイヤ40に生じる張力は、ブーム本体42を伸長させる方向に作用する。したがって、撓みが抑制されつつ、上記伸縮シリンダ等に過大な圧縮力が作用することがないという利点がある。さらに、上記制御部41によって、X=Yが成立している場合にθ1=θ2となるようにポスト本体51の傾斜角度θ4が調整されると、吊荷70によりブーム本体42に作用する軸力が完全にキャンセルされる。また、X≠Yの場合であっても、これを条件として上記傾斜角度θ4が補正されることにより、上記軸力が完全にキャンセルされる。その結果、ブーム本体42の軽量且つコンパクトな設計が可能となる。
In addition, since the
上記実施形態及び変形例では、テンションワイヤ40は単一であるが、一対のテンションワイヤ40が図3が示すようにレイアウトされていてもよい。この場合、一対のテンションワイヤ40は、紙面に垂直な方向に所定の間隔をあけて配置されるのが好ましい。当然に一対のテンションワイヤ40が掛けられる各シーブ76〜82も同方向に所定の間隔をあけて配置される。
In the above embodiment and the modification, the
また、ブーム本体42は、2本の中間ブーム44、45を備えているが、中間ブームは単一であってもよいし、3本以上であってもよい。ブーム本体42が単一の中間ブームを備える場合には、第2先端シーブ78及び第2基端シーブ79が省略され得る。また、ブーム本体42が3本以上の中間ブームを備える場合は、各中間ブーム44、45に先端シーブ及び基端シーブが同じ要領で設けられる。
Moreover, although the boom
なお、実際のブーム装置34は、その内部に、油圧配管やさまざまなセンサ及びブラケットが取り付けられている。上記実施形態及び変形例では、テンションワイヤ40はブーム装置34の内部に配設されるが、このとき、テンションワイヤ40は、上記油圧配管等との干渉が回避された状態でレイアウトされていることは言うまでもない。
The
<第2の実施形態> <Second Embodiment>
図4は、本発明の第2の実施形態に係るブーム撓み防止装置85が採用された作業車31の側面図である。同図は、作業車31及びブーム撓み防止装置85を模式的に示している。
FIG. 4 is a side view of the
本実施形態に係るブーム撓み防止装置85が上記第1の実施形態に係るブーム撓み防止装置30と異なるところは、張力シーブ48(特許請求の範囲に記載された「第2張力シーブ」に相当)及び張力シーブ49(特許請求の範囲に記載された「第3張力シーブ」に相当)の位置である。すなわち、上記第1の実施形態では、張力シーブ48はトップブーム43の先端部に固定され、張力シーブ49が張力シーブ48と対向配置されていたのに対し(図1参照)、本実施形態では、張力シーブ48が旋回台33の所定部に配置されており、張力シーブ49は、ブーム本体42の背面50側で張力シーブ48と対向配置されている。
The difference between the boom
張力シーブ48は、旋回台33に固定されている。もっとも、張力シーブ48は、ベースブーム46に固定されていてもよい。本明細書では、ベースブーム46は旋回台33に連結されているため、張力シーブ48がベースブーム46に固定されている場合も「旋回台33に固定されている」と解釈されるものとする。具体的には、張力シーブ48は、図示されていない支持ピンを介して旋回台33に固定される。この支持ピンの中心軸線は、ベースブーム46を支える起伏中心ピンの中心軸線と一致しているのが好ましい。もっとも、上記支持ピンの中心軸線が上記起伏中心ピンの中心軸線と一致していなくてもよい。また、張力シーブ49は、張力シーブ48と対向している。張力シーブ49は、ブーム本体42の背面50側で張力シーブ48と対をなして、トップブーム43の長手方向に沿って対向配置されている。この張力シーブ49に後述のようにテンションワイヤ40が連結される。なお、本実施形態においても、張力シーブ48、49の掛け数はY(Yは整数)である。
The
図4が示すように、吊荷用ウインチ36から繰り出された吊荷ワイヤ37は、吊荷ワイヤシーブ38に巻き掛けられる前に、張力シーブ48及び張力シーブ49に巻き掛けられる。吊荷ワイヤ37は、このように予め張力シーブ48、49に巻き掛けられた後に、旋回台33に設けられたアイドルシーブ(不図示)を介して吊荷ワイヤシーブ38に掛けられる。本実施形態では、トップブーム21の先端部にアイドルシーブ86が設けられている。吊荷ワイヤ37は、上記旋回台33に設けられたアイドルシーブに巻き掛けられた後にアイドルシーブ86を経て吊荷ワイヤシーブ38に掛けられ、フック54に巻き掛けられている。
As shown in FIG. 4, the suspended
第1の実施形態と同様に、テンションワイヤ40は、ブーム本体42の背面50側に配設されている。テンションワイヤ40の一端部55は、同図が示すように張力シーブ49に連結されている。同図は模式図であるから、テンションワイヤ40と張力シーブ49との連結構造を図示していないが、両者の連結構造は、上記第1の実施形態と同様に既知の構造が採用される。たとえば、張力シーブ39が所要の支持フレームにより支持された状態で、テンションワイヤ40の一端部55が上記支持フレームに連結される。このように一端部55が固定されたテンションワイヤ40は、上記張力シーブ47に掛け回されている。テンションワイヤ40の他端部56は、同図が示すようにトップブーム43に連結されている。具体的には、トップブーム43の先端部であって、上記背面50側に設けられたアンカー部87に固定されている。
Similar to the first embodiment, the
このように一端部55が固定されたテンションワイヤ40は、上記張力シーブ47に掛け回されている。このテンションワイヤ40の他端部56は、前述のように張力シーブ49に連結されている。同図は模式図であるから、テンションワイヤ40と張力シーブ49との連結構造を図示していないが、両者の連結構造は既知の構造が採用される。たとえば、張力シーブ40が所要の支持フレームにより支持された状態で、テンションワイヤ40の他端部56が上記支持フレームに連結される。
The
本実施形態では、上記第1の実施形態と同様の作用効果を奏することは明らかである。また、本実施形態においても上記第1の実施形態の変形例が妥当することは勿論である。 In the present embodiment, it is obvious that the same operational effects as those in the first embodiment can be obtained. Of course, the modification of the first embodiment is also valid in this embodiment.
30・・・ブーム撓み防止装置
31・・・作業車
33・・・旋回台
34・・・ブーム装置
35・・・起伏シリンダ
36・・・吊荷用ウインチ
37・・・吊荷ワイヤ
38・・・吊荷ワイヤ
39・・・ポスト
40・・・テンションワイヤ
41・・・制御部
42・・・ブーム本体
43・・・トップブーム
44・・・第1中間ブーム
45・・・第2中間ブーム
46・・・ベースブーム
47・・・張力シーブ
48・・・張力シーブ
49・・・張力シーブ
50・・・背面
51・・・ポスト本体
52・・・駆動アクチュエータ
53・・・アンカー
54・・・フック
55・・・一端部
56・・・他端部
64・・・角度センサ
65・・・角度センサ
66・・・ブーム長さセンサ
70・・・吊荷
75・・・ブーム撓み防止装置
76・・・第1先端シーブ
77・・・第1基端シーブ
78・・・第2先端シーブ
79・・・第2基端シーブ
80・・・ベースシーブ
81・・・調整シーブ
82・・・調整シーブ
83・・・基端固定部
85・・・ブーム撓み防止装置
86・・・アイドルシーブ
87・・・アンカー部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記伸縮ブームの背面側に立設され、先端部に第1張力シーブが設けられたポストと、
上記伸縮ブームの背面側先端部に配置された第2張力シーブと、
上記伸縮ブームの背面側で上記第2張力シーブと対向配置された第3張力シーブと、
一端部及び他端部がそれぞれ上記旋回台又は伸縮ブームの所定部及び上記第3張力シーブに連結され、且つ中間部が上記第1張力シーブに掛け回されたバックテンションワイヤとを備え、
上記吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め上記第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き掛けられているブーム撓み防止装置。 Work having a swivel base, a telescopic boom connected to the swivel base so as to be raised and lowered, and a suspended load winch and a suspended load wire fed out from the suspended load winch and hung around a suspended sheave of the telescopic boom. Applied to the car,
A post erected on the back side of the telescopic boom and provided with a first tension sheave at the tip;
A second tension sheave disposed at the rear end of the telescopic boom;
A third tension sheave disposed opposite to the second tension sheave on the back side of the telescopic boom;
A back tension wire having one end and the other end connected to a predetermined portion of the swivel base or the telescopic boom and the third tension sheave, respectively, and an intermediate portion wound around the first tension sheave;
The boom deflection preventing device, wherein the suspended wire is wound around the second tension sheave and the third tension sheave before being wound around the suspended sheave.
上記ベースブームの先端部にベースシーブが設けられ、
上記中間ブームの先端部及び基端部にそれぞれ先端シーブ及び基端シーブが設けられ、
上記旋回台の所定部に調整シーブが設けられており、
上記他端部が上記第3張力シーブに連結されたバックテンションワイヤは、上記第1張力シーブ、調整シーブ及びベースシーブに掛け回されると共に、当該ベースブームと隣り合う中間ブームの基端シーブ及び先端シーブに順に繰り返して掛け回され、上記一端部は、上記トップブームの基端固定部に連結されている請求項1から4のいずれかに記載のブーム撓み防止装置。 The telescopic boom has a base boom coupled to the swivel base, a top boom, and one or a plurality of intermediate booms arranged therebetween, which are assembled in a nested manner.
A base sheave is provided at the tip of the base boom,
A tip sheave and a base end sheave are provided at the tip end and the base end of the intermediate boom,
An adjustment sheave is provided in a predetermined part of the swivel,
The back tension wire having the other end connected to the third tension sheave is routed around the first tension sheave, the adjustment sheave and the base sheave, and the base sheave of the intermediate boom adjacent to the base boom and The boom bending prevention apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the one end is connected to a base end fixing portion of the top boom by being repeatedly wound around a tip sheave in order.
上記伸縮ブームの背面側に立設され、先端部に第1張力シーブが設けられたポストと、
上記旋回台の所定部に配置された第2張力シーブと、
上記伸縮ブームの背面側で上記第2張力シーブと対向配置された第3張力シーブと、
一端部及び他端部がそれぞれ上記第3張力シーブ及び伸縮ブームの背面側先端部に連結され、且つ中間部が上記第1張力シーブに掛け回されたバックテンションワイヤとを備え、
上記吊荷ワイヤは、上記吊荷シーブに掛け回される前に予め上記第2張力シーブ及び第3張力シーブに巻き掛けられているブーム撓み防止装置。
Work having a swivel base, a telescopic boom connected to the swivel base so as to be raised and lowered, and a suspended load winch and a suspended load wire fed out from the suspended load winch and hung around a suspended sheave of the telescopic boom. Applied to the car,
A post erected on the back side of the telescopic boom and provided with a first tension sheave at the tip;
A second tension sheave disposed at a predetermined portion of the swivel;
A third tension sheave disposed opposite to the second tension sheave on the back side of the telescopic boom;
A back tension wire having one end and the other end connected to the third tension sheave and the rear end of the telescopic boom, respectively, and an intermediate portion wound around the first tension sheave;
The boom deflection preventing device, wherein the suspended wire is wound around the second tension sheave and the third tension sheave before being wound around the suspended sheave.
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