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【発明の名称】 ブーム摺動機構
【発明者】 【氏名】高橋 英樹

【要約】 【課題】摺動パッドをボルト止めする必要がなく、簡素化された構造を有するブーム摺動機構の提供。

【構成】ブーム2内にブーム3が伸縮自在に挿嵌された伸縮ブーム1において、ブーム3の外側面5に装着されるとともにブーム2の内側面4に摺接する摺動パッド18と、ブーム3の外側面5に配置されて摺動パッド18の装着位置を定める装着部材11と、摺動パッド18及び装着部材11に嵌挿されるスプリングピン25とによって、ブーム摺動機構10を構成し、このスプリングピン25の軸方向とブーム3の伸縮方向とを一致させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のブームの内側に第2のブームが伸縮自在に挿嵌されている伸縮ブームにおいて、当該第1のブームと当該第2のブームとの間に設けられているブーム摺動機構であって、
前記第1のブームの先端側の内側面又は前記第2のブームの後端側の外側面に装着されて、他方の面に摺接する摺動パッドと、
前記摺動パッドの装着位置を定める装着部材と、を備え、
前記摺動パッドに穿設された穿設孔と、前記装着部材を貫通する貫通孔とが、互いに連通することで、ピン部材を嵌挿するピン嵌挿孔が形成され、
前記ピン嵌挿孔に嵌挿したピン部材の軸方向が、前記第2のブームの伸縮方向と一致していることを特徴とするブーム摺動機構。
【請求項2】
(前記穿設孔の全長)≧(前記ピン部材の全長)の関係を有することを特徴とする請求項1記載のブーム摺動機構。
【請求項3】
(前記ピン嵌挿孔の全長)<(前記ピン部材の全長)の関係を有することを特徴とする請求項1記載のブーム摺動機構。
【請求項4】
前記ピン部材がスプリングピンであることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載のブーム摺動機構。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、第1のブームの内側に第2のブームが伸縮自在に挿嵌されている伸縮ブームにおいて、第2のブームの円滑な伸縮を可能とするブーム摺動機構に関する。
【背景技術】
【0002】
クレーン等の各種作業機械には、多段式の伸縮ブームが広く用いられている。多段式の伸縮ブームでは、複数のブームが入れ子式に伸縮自在に組み合わさっている。かかる多段式の伸縮ブームの一例を図6及び図7に示す。
作業機械100が折れ曲げ式のアーム101を搭載している。折れ曲げ式のアーム101は屈曲自在に接続された先端側アーム102と基端側アーム103とを有する。
【0003】
先端側アーム102は箱型であり、多段式の伸縮ブーム105、106、107を有する。ブーム105が最も外側に位置し、ブーム105内にブーム106が伸縮自在に挿嵌され、ブーム106内にブーム107が伸縮自在に挿嵌されている。
非作業時には、ブーム106、107が入れ子式にブーム105内に収納されており、先端側アーム102は格納している。作業時には、ブーム106、107がそれぞれ引き出され、先端側アーム102が伸長する。先端側アーム102の伸縮時には、ブーム105内でブーム106が伸縮し、ブーム106内でブーム107が伸縮する。
ブーム106、107の伸縮の円滑化を図るために、図8に示す摺動パッドが提唱されている(従来例1)(特許文献1参照)。
【0004】
従来例1の摺動パッド120は板状の樹脂成型体であり、フッ素系樹脂を含有している。摺動パッド120の表面が摺動面121をなしている。摺動パッド120はブーム105の先端部の内側面上にボルト123によって固定されており、摺動パッド120の摺動面121がブーム106の外側面と対向している。同様に、ブーム106の先端部の内側面上にも摺動パッド120がボルト123によって固定されている。
【0005】
座ぐり穴122が摺動パッド120の表面から裏面まで貫通している。座ぐり穴122の座面深さはボルト123の頭部を収納可能な深さであり、ボルト123を締め付けた後、ボルト123の頭部は座ぐり穴122内に納まり、ボルト123の頭部が摺動面121から突出することはない。
また、ブーム106、107の伸縮の円滑化を図るために、図9に示す摺動部材装置が提唱されている(従来例2)(特許文献2参照)。
【0006】
従来例2の摺動部材装置130は、摺動パッド131、シム132及び摺動パッド収納部材133を有する。摺動パッド収納部材133は箱型の形状を有し、摺動パッド131及びシム132を収納している。摺動パッド収納部材133はボルト134によってブーム106後端のボス135に締着されている。同様に、ブーム107後端にも摺動部材装置130が装着されている。
【特許文献1】特開平9−12276号公報
【特許文献2】特許第3596640号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、従来例1の摺動パッド120には以下の問題がある。先端側アーム102が繰り返し伸縮すると、摺動パッド120の摺動面121が磨耗し、やがてボルト123の頭部が摺動面121上に露出し、露出したボルト123の頭部がブーム105、106、107の相対する摺接面と擦れ合う。この結果、ブーム106、107の円滑な伸縮が妨げられ、先端側アーム102の円滑な伸縮も妨げられる。
【0008】
ボルト123の頭部が摺動面121上に露出することを防止するには、摺動パッド120の肉厚を厚くし、座ぐり穴122の座面深さを深くすればよい。しかし、外側のブーム105の内寸法をそのまま変えなければ、摺動パッド120の肉厚の増加分だけ、内側のブーム106、107を細くしなければならない。この結果、先端側アーム102の強度が低下して好ましくない。逆に、外側のブーム105の内寸法を大きくするならば、先端側アーム102の質量が増加して好ましくない。
【0009】
摺動パッド120をブーム105の内側面上に締着させた場合には、ブーム106の内側に摺動パッド120を締着するためのボルト123の先端部がブーム106の外側面から突出することを防止しなければならない。ボルト123の先端部がブーム106の外側面から突出すると、この突出部分がブーム105の内側面に締着した摺動パッド120と擦れ合う。この結果、ブーム106の円滑な伸縮が妨げられ、先端側アーム102の円滑な伸縮も妨げられる。
【0010】
ブーム106の肉厚を厚くすれば、ボルト123の先端部がブーム106の外側面から突出することを防止できるが、先端側アーム102の質量が増加して好ましくない。
摺動パッド120をブーム105、106に締着しているボルト123の軸方向は、ブーム106、107の伸縮方向に対して直交している。このため、ブーム106、107が伸縮すると、摺動パッド120とブーム105、106との境界部分において、剪断力がボルト123に働く。この剪断力によるボルト123の破損を防止するには、ボルト123の径を太くしなければならない。ボルト123の径が太くなると、ボルト123の頭部も大きくなる。この結果、摺動パッド120の肉厚を厚くしなければならず好ましくない。
【0011】
従来例2の摺動部材装置130には以下の問題がある。先端側アーム102が繰り返し伸縮すると、摺動パッド131が磨耗して薄くなる。薄くなった摺動パッド131は摺動パッド収納部材133から抜け落ち易い。特に、図6及び図7に示すように、先端側アーム102は様々な角度で回転して様々な姿勢をとる。先端側アーム102が上下を反転させたり直立したりすると、薄くなった摺動パッド131が摺動パッド収納部材133から簡単に抜け落ちてしまう。摺動パッド131が摺動パッド収納部材133から抜け落ちると、ブーム106、107の円滑な伸縮が妨げられる。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、摺動パッドをボルト止めする必要がなく、簡素化された構造を有するブーム摺動機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係るブーム摺動機構は、第1のブームの内側に第2のブームが伸縮自在に挿嵌されている伸縮ブームにおいて、当該第1のブームと当該第2のブームとの間に設けられているブーム摺動機構であって、前記第1のブームの先端側の内側面又は前記第2のブームの後端側の外側面に装着されて、他方の面に摺接する摺動パッドと、前記摺動パッドの装着位置を定める装着部材と、を備え、前記摺動パッドに穿設された穿設孔と、前記装着部材を貫通する貫通孔とが、互いに連通することで、ピン部材を嵌挿するピン嵌挿孔が形成され、前記ピン嵌挿孔に嵌挿したピン部材の軸方向が、前記第2のブームの伸縮方向と一致している。
【0013】
ピン部材をピン嵌挿孔に嵌挿し、ピン部材の先端側部分を摺動パッドの穿設孔内に納め、ピン部材の後端側部分が装着部材の貫通孔内に納める。ピン部材によって摺動パッドが装着部材に固定される。ボルトで締着しなくても摺動パッドを固定できるので、ボルトの先端部が第1のブームや第2のブームから外に突出することを心配する必要がなくなり、第1のブームや第2のブームの肉厚を厚くする必要もなくなる。
【0014】
第1のブームの内側で第2のブームが伸縮すると、第2のブームの伸縮方向の力が摺動パッドに働き、摺動パッドを装着部材に固定するピン部材にも第2のブームの伸縮方向の力が働く。ピン嵌挿孔に嵌挿したピン部材の軸方向は第2のブームの伸縮方向と一致しているので、ピン部材に働く力はピン部材の軸方向の圧縮力又は引張力である。ピン部材に剪断力が働くことはないので、ピン部材を小径化することができる。
【0015】
小径のピン部材を使用することにより、装着部材の肉厚を薄くすることができる。装着部材と一緒に摺動パッドの肉厚を薄くすれば、ブーム摺動機構の全体の厚さを薄くすることができる。ブーム摺動機構の厚さが薄くなれば、第1のブームと第2のブームとの間の隙間が狭くなり、第1のブームの内側の第2のブームの外径を大きくでき、伸縮ブームの強度を高めることができる。
また、装着部材の肉厚を薄くすることによって、摺動パッドの磨耗代を大きくとり、摺動パッドの交換頻度を減らすこともできる。
【0016】
請求項2の発明に係るブーム摺動機構は、請求項1記載のブーム摺動機構であって、(前記穿設孔の全長)≧(前記ピン部材の全長)の関係を有する。
摺動パッドの穿設孔の全長がピン部材の全長以上の長さとなっているので、ピン部材全体を穿設孔内に押し込んでしまうことができる。磨耗した摺動パッドを交換する際、ピン部材全体を摺動パッドの穿設孔の中へ押し込めば、磨耗した摺動パッドを簡単に取り外すことができる。古くなったピン部材と磨耗した摺動パッドとを一緒にまとめて簡単に廃棄できる。
古くなったピン部材と磨耗した摺動パッドを別々に廃棄しなければならない場合は、摺動パッドの穿設孔の孔径をピン部材の外径より大きく開けておくと、摺動パッドを取り外す際、穿設孔内に押し込んだピン部材は容易に抜き取り出せるので、分別処理を簡単に行うことができる。
【0017】
請求項3の発明に係るブーム摺動機構は、請求項1記載のブーム摺動機構であって、(前記ピン嵌挿孔の全長)<(前記ピン部材の全長)の関係を有する。
ピン部材をピン嵌挿孔に嵌挿すると、ピン部材の後端側の一部分がピン嵌挿孔から外へ突出する。磨耗した摺動パッドを交換する際、ピン部材の突出している部分をペンチ等でつまんで引き抜くことができる。
古くなったピン部材と磨耗した摺動パッドとを別々に廃棄しなければならない場合、分別処理を簡単に行うことができる。
請求項4の発明に係るブーム摺動機構は、請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載のブーム摺動機構であって、前記ピン部材がスプリングピンである。
スプリングピンは簡単な構造を有しており、安価であるとともに、軽量であり、好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、上記のようなブーム摺動機構であるので、摺動パッドをボルト止めする必要がなく、簡素化された構造を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明を実施するための最良の形態を図1から図4を参照しつつ説明する。図1は本発明に係るブーム摺動機構の斜視図、図2は本発明に係るブーム摺動機構の断面構成図、図3は本発明に係るブーム摺動機構を構成する各部材の説明図であり、図3(i)は摺動パッドの部分斜視図、図3(ii)は装着部材の斜視図、図3(iii)はスプリングピンの斜視図、図4は摺動パッドの交換作業の説明図である。なお、図1においては、後述するブーム2の図示を省略している。
【0020】
図1及び図2に示す多段式の伸縮ブーム1は従来のものと同様のものであり、箱型のブーム2、3を有する。ブーム2、3はそれぞれ6枚の側板6を有しており、これらの6枚の側板6が六角柱を形成している。ブーム2が第1のブームをなし、ブーム3が第2のブームをなす。ブーム2の内側にブーム3が伸縮自在に挿嵌されている。ブーム3の伸縮方向はブーム3の長手方向と一致している。
【0021】
4基のブーム摺動機構10がブーム3の後端部分の外側面5上に設けられている。ブーム3の6枚の側板6のうち4枚の側板6上に、それぞれ1基のブーム摺動機構10が設けられている。
各ブーム摺動機構10は、対をなす装着部材11、摺動パッド18、及び、2本のスプリングピン25を有する。
【0022】
各装着部材11は側板6上にそれぞれ固着されており、装着部材11同士はブーム3の伸縮方向に所定の間隔をあけて並んでいる。図3(ii)に示すように、装着部材11は「コ」の字形の外形を有し、「コ」の字形の窪み部分が凹部12をなしている。側板6上において対をなす装着部材11の凹部12同士が互いに向かい合っている。装着部材11を貫通孔14が貫通しており、貫通孔14の貫通方向はブーム3の伸縮方向と一致している。貫通孔14の全長はL1である。装着部材11の肉厚はT1である。
【0023】
図1、図2及び図3(i)に示す摺動パッド18は細長い板状の樹脂成型体であり、フッ素系樹脂を含有している。摺動パッド18の長手方向両端にはそれぞれ突起19が形成されている。突起19は装着部材11の凹部12に対応する形状を有し、突起19と凹部12とは互いに係合可能に構成されている。突起19には全長L2の穿設孔20が穿設されており、穿設孔20の穿設方向は摺動パッド18の長手方向と一致している。摺動パッド18の肉厚はT2であり、T2>T1の関係が成立している。
【0024】
摺動パッド18は、対をなす装着部材11の間に挟まれて配置されており、摺動パッド18の長手方向がブーム3の伸縮方向と一致している。摺動パッド18の両端の各突起19は対向する装着部材11の凹部12と係合し、各係合部分において突起19の穿設孔20と装着部材11の貫通孔14とが連通してピン嵌挿孔23を形成している。ピン嵌挿孔23の方向はブーム3の伸縮方向と一致している。
【0025】
図1、図2及び図3(iii)に示すスプリングピン25の全長がL3とすると、スプリングピン25の全長L3、貫通孔14の全長L1及び穿設孔20の全長L2の間には、L2≧L3>L1の関係が成立している。
スプリングピン25をハンマー等でピン嵌挿孔23に嵌挿すると、図2に示すように、スプリングピン25の後端側は貫通孔14内に納まり、スプリングピン25の付勢力で抜けることはない。摺動パッド18内の穿設孔20内にもスプリングピン25の先端部分が納まり、摺動パッド18は長手方向の両側を軸止されることで装着部材11から外れることはない。
【0026】
次に、作用について説明する。
伸縮ブーム1が伸縮動作を行うと、ブーム2内でブーム3が伸縮する。摺動パッド18の摺動面21がブーム2の内側面4に摺接しており、摺動パッド18はフッ素樹脂を含有しているので、ブーム3は円滑に伸縮することができる。
ブーム3が伸縮すると、ブーム2の内側面4から摺動パッド18の摺動面21にブーム3の伸縮方向の力が働く。スプリングピン25の軸方向はブーム3の伸縮方向と一致しているので、ブーム3の伸縮時にスプリングピン25に働く力は軸方向の圧縮力又は引張力である。ピン嵌挿孔23内の穿設孔20と貫通孔14との境界において、剪断力がスプリングピン25に働くことはない。
【0027】
スプリングピン25は軸方向の圧縮力又は引張力に対して大きな強度を有するので、スプリングピン25を小径化することができる。スプリングピン25を小径化すれば、装着部材11の肉厚T1を薄くすることができる。装着部材11の肉厚T1を薄くするとともに摺動パッド18の肉厚T2をも薄くすれば、ブーム摺動機構10の全体の厚さを薄くできる。ブーム摺動機構10の全体の厚さが薄くなれば、ブーム2とブーム3との間の隙間を狭くできるので、ブーム2の内側のブーム3を太くでき、伸縮ブーム1の強度を高めることができる。
【0028】
また、装着部材11の肉厚T1のみを薄くして、摺動パッド18の磨耗代であるT2−T1を大きくすることができ、摺動パッド18の交換頻度を減らすことができる。
ブーム3が繰り返し伸縮し、摺動パッド18が磨耗し、摺動パッド18の肉厚が装着部材11の肉厚T1に近づいてきたら、磨耗した摺動パッド18を新しい摺動パッド18と交換する。
【0029】
まず、ピン嵌挿孔23内のスプリングピン25を摺動パッド18の穿設孔20の最奥まで押し込む(図4を参照)。(穿設孔20の全長L2)≧(スプリングピン25の全長L3)となっているので、スプリングピン25全体が穿設孔20内に納まり、摺動パッド18を簡単に装着部材11同士の間から取り外すことができる。磨耗した摺動パッド18を取り外したら、新しい摺動パッド18を装着部材11同士の間に設置し、新しいスプリングピン25をピン嵌挿孔23に嵌挿して、新しい摺動パッド18を固定する。
【0030】
古くなったスプリングピン25は磨耗した摺動パッド18の穿設孔20内に納まっているので、スプリングピン25と磨耗した摺動パッド18とを一緒にまとめて廃棄できる。
古くなったピン部材25と磨耗した摺動パッド18を別々に廃棄しなければならない場合は、摺動パッド18の穿設孔20の孔径をピン部材25の外径より大きく開けておくと、摺動パッド18を取り外す際、穿設孔20内に押し込んだピン部材25を容易に抜き取り出せるので、分別処理を簡単に行うことができる。
【0031】
なお、本実施の形態において、スプリングピン25の全長L3と貫通孔14の全長L1及び穿設孔20の全長L2の間には、L2≧L3>L1の関係が成立しているが、代わりに、図5の変形例に示すような構成とすることができる。
図5の変形例に係るブーム摺動機構10において、スプリングピン25の全長L3と貫通孔14の全長L1及び穿設孔20の全長L2の間には、L1+L2<L3の関係が成立している。
【0032】
ピン嵌挿孔23に嵌挿されて摺動パッド18を固定するスプリングピン25は、当初から摺動パッド18の穿設孔20の最奥まで押し込まれた状態となっており、スプリングピン25の後端側の一部分がピン嵌挿孔23から外へ突出している。磨耗した摺動パッド18を交換する際は、スプリングピン25のピン嵌挿孔23から突出している部分をペンチ等でつまんで引き抜けば、磨耗した摺動パッド18を簡単に取り外すことができる。
また、本実施の形態において、ブーム摺動機構10をブーム3の後端部の外側面5上に設けているが、代わりに、ブーム摺動機構10をブーム2の先端部の内側面4上に設けることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明に係るブーム摺動機構の斜視図である。
【図2】本発明に係るブーム摺動機構の断面構成図である。
【図3】本発明に係るブーム摺動機構を構成する各部材の説明図であり、図3(i)は摺動パッドの部分斜視図、図3(ii)は装着部材の斜視図、図3(iii)はスプリングピンの斜視図である。
【図4】摺動パッドの交換作業の説明図である。
【図5】変形例に係るブーム摺動機構の部分断面構成図である。
【図6】従来ある作業機械がアームを伸ばした状態の説明図である。
【図7】従来ある作業機械がアームを折り曲げた状態の説明図である。
【図8】従来例1に係る摺動パッドの構成図である。
【図9】従来例2に係る摺動部材装置の構成図である。
【符号の説明】
【0034】
1 伸縮ブーム
2、3 ブーム
4 内側面
5 外側面
6 側板
10 ブーム摺動機構
11 装着部材
12 凹部
13 端面
14 貫通孔
18 摺動パッド
19 突起
20 穿設孔
21 摺動面
23 ピン嵌挿孔
25 スプリングピン
L1 貫通孔の全長
L2 穿設孔の全長
L3 スプリングピンの全長
T1 装着部材の肉厚
T2 摺動パッドの肉厚
【出願人】 【識別番号】506002823
【氏名又は名称】古河ユニック株式会社
【出願日】 平成18年7月31日(2006.7.31)
【代理人】 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也

【識別番号】100075579
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 嘉昭

【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 秀▲てつ▼


【公開番号】 特開2008−30934(P2008−30934A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−208821(P2006−208821)