(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空断面を有する長尺状の第１ブームと、前記第１ブーム内に入れ子式に嵌挿されて伸縮動自在に構成された第２ブームとを有し、前記第１ブームに対して前記第２ブームを伸縮作動させることによってブーム長さを変化させる伸縮ブームのブーム構造であって、
前記第１ブームの内面と対峙する前記第２ブームの基端部外面に、前記伸縮ブームを作動させるために前記第２ブームの基端部に設けられた構造物よりも前記第２ブームの先端側に位置して、前記第１ブームの内面に向けて突出する斜面部材を設け、
前記斜面部材は、前記第２ブームの先端側から基端側を見たときに前記構造物の前方全体を覆うとともに、前記第２ブームの先端部を前記第１ブームの基端部よりも上方に位置させた前記伸縮ブームの前記傾斜姿勢において前記第２ブームの先端側から基端側に向けて下傾する傾斜面を有し、前記伸縮ブームの傾斜姿勢において前記第２ブームの先端側から前記構造物に向けて落下してくる異物を前記構造物に衝突しない位置まで導いて落下させるように構成したことを特徴とする伸縮ブームのブーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互にテレスコープ状（入れ子式）に嵌挿されて伸縮作動する伸縮ブームのブーム構造に関し、さらに詳細には、このような伸縮ブーム内に進入する異物の排出構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような伸縮ブームは、クレーン装置や高所作業装置などのブームとして広く用いられており、多段式に構成されたブームの内部に配設された伸縮シリンダの伸縮作動や各構成ブーム間を結ぶワイヤー等の作用によりブームの延びる方向にテレスコープ状に伸縮作動自在に構成されている。
【０００３】
このような伸縮ブームでは、ブームの内部に上記のような伸縮シリンダや伸縮ワイヤーの他、油圧ホース、信号線路、これら伸縮ワイヤーや油圧ホース等を張り回すためのシーブ（滑車）、ブーム相互間を伸縮動自在に支持する摺動部材などが配設されている。このため、多段ブームを構成する各ブーム部材（例えば基端ブーム、中間ブーム、先端ブーム）の先端部には、これらブーム部材間に金属片や砂塵等の異物が進入してブーム内部のシーブや摺動部に悪影響を与えることがないように、外側のブーム部材から内接するブーム部材の外表面に向けて樹脂材料や金属薄板等を弾性的に押圧させるスクレーパが取り付けられ、ブーム部材の隙間やブーム表面に付着してブーム内部に進入しようとする砂塵等の異物を掻き落とすように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなスクレーパは、ブーム部材の隙間やブーム表面に付着してブーム内部に進入しようとする砂塵等の異物を掻き落とすことに関し、一定の効果を有するものである。しかしながら、このようなスクレーパはブーム表面に付着した金属片や粒状片等の異物を一旦噛み込んでしまうと、その周囲部分には隙間ができて一時的に掻き落とし効果が低下するほか、金属薄板製のスクレーパでは噛み込んだ異物そのものや周辺構造物との当接などによって塑性変形を起こす場合があり、このようなときには掻き落とし効果が著しく低下するなど、異物の混入を完全に防止することは困難である。
【０００５】
そして、このようにしてブーム内部に進入した異物は、今度はスクレーパによってブーム伸長時にブーム内部に押し込められるという逆作用を受けることになる。とくに、起伏作動を伴う型式のブームでは、ブームが起伏作動されせてブームが傾いたときに、スクレーパの掻き落とし作用と重力の作用とによって、内部ブームの表面をブームの基端部側に向けて転がり落ち、ブーム内部のシーブや摺動部に悪影響を与えることがあるという問題があった。例えば、大型構造物の溶接後ショット処理を行う高所作業車などにおいては、ブーム内部に硬質のショット粒が進入し、中間ブームの基端部に配設されたシーブに噛み込んで油圧ホースや伸縮ケーブルを傷つけこれらを破損させるおそれがある、という問題を有していた。
【０００６】
本発明は上記のような問題に鑑みて成されたものであり、スクレーパによって除去し得ずにブーム内部に進入した金属片や粒状片等の異物が、スクレーパの逆作用や重力作用によってブーム基端部に転落してくるような場合でも、ブーム内に配設されたシーブや伸縮シリンダ等に悪影響を与えることのない伸縮ブームのブーム構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、中空断面を有する長尺状の第１ブーム（例えば実施形態に於ける基端ブーム５ａ）と、この第１ブーム内に入れ子式に嵌挿されて伸縮動自在に構成された第２ブーム（例えば実施形態に於ける中間ブーム５ｂ）とを有し、第１ブームに対して第２ブームを伸縮作動させることによってブーム長さを変化させる伸縮ブームのブーム構造において、第１ブームの内面と対峙する第２ブームの基端部外面（例えば実施形態に於ける上面５ｂtや側面５ｂv）に、伸縮ブームを作動させるために第２ブームの基端部に設けられた構造物（例えば、実施形態におけるホースシーブ１８や伸縮シリンダ１３の枢結部等）よりも第２ブームの先端側に位置して、第１ブームの内面に向けて突出する斜面部材（例えば実施形態に於ける上面部材２１や側面部材２２等）を設け、斜面部材は、第２ブームの先端側から基端側を見たときに上記構造物の前方全体を覆うとともに、第２ブームの先端部を第１ブームの基端部よりも上方に位置させた伸縮ブームの傾斜姿勢において第２ブームの先端側から基端側に向けて下傾する傾斜面を有し、上記伸縮ブームの傾斜姿勢において第２ブームの先端側から構造物に向けて落下してくる異物を構造物に衝突しない位置（例えば、実施形態におけるホースシーブ１８よりも外側の中間ブーム左右側方、伸縮シリンダ１３の枢結部よりも下側の中間ブーム下方）まで導いて落下させるように構成する。
【０００８】
このような構成によれば、第１ブーム内に嵌挿される第２ブームの基端部外面に、第２ブームの基端部に配設された構造物よりも第２ブームの先端側に位置して、対峙する第１ブーム内面に向けて突出する斜面部材が備えられ、この斜面部材は、第２ブームの先端側から基端側を見たときに上記構造物の前方全体を覆うとともに、伸縮ブームの傾斜姿勢において第２ブームの先端側から基端側に向けて下傾する傾斜面を有し、第２ブームの先端側から構造物に向けて落下してくる異物を構造物に衝突しない位置まで導いて落下させるように構成される。このため、例えば、第１ブームと第２ブーム間に設けられたスクレーパで除去されず、これらブーム間を落下してくる金属片や粒状片等の異物を、この斜面部材で任意の傾斜下方に導くことができる。従って、第２ブーム基端部に配設された構造物近傍にこのような斜面部材を設け、悪影響を与えない部位まで異物を導いて逃がしてやることにより、前述のような問題を解決して信頼性を高めた伸縮ブームのブーム構造を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以降、図面を用いて本発明に係る伸縮ブームのブーム構造の好ましい実施形態について説明する。まず、図１には、本発明に係る伸縮ブーム構造を備えたホイール型自走式高所作業車（以下「高所作業車」という。）の斜視図を示しており、まずその構成から説明する。この高所作業車１は、図示しない走行モータの作用により走行可能に構成された車体３上に、旋回モータ１１の作動により車体３に対して水平方向に旋回動自在に構成された旋回台４が配設されており、この旋回台４の上端部には、起伏シリンダ１２の伸縮作動により車体３に対して起伏動自在に構成されたブーム５が枢着されている。
【００１０】
ブーム５は旋回台４に枢着された基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃからなり、それぞれテレスコープ状に嵌挿されて、ブーム内部に配設された伸縮シリンダ１３の伸縮作動及びこの伸縮シリンダ１３の伸縮作動に伴って移動するワイヤーシーブに巻き掛けられた伸縮ワイヤー（ともに不図示）の作用によって伸縮自在に構成されている。ブーム５の先端部には図示しないレベリングシリンダの作動によりブーム５の起伏角によらず常時垂直を維持する垂直ポスト６が配設され、さらに、この垂直ポストに設けられた首振りモータの作動により垂直ポスト６廻りに首振り動自在に構成された作業台８が取り付けられている。
【００１１】
作業台８には、車両の走行操作やブーム５の作動操作を行うための操作装置１０が配設されており、作業台８に搭乗する作業者はこの操作装置１０を操作することにより、走行モータや旋回モータ１１、起伏シリンダ１２、伸縮シリンダ１３等の各油圧アクチュエータを作動させ、高所作業車１を目的とする現場位置まで移動させるとともに、ブーム５を旋回動、起伏動、伸縮動等させて、作業台８を任意の高所に移動させ、所望の高所作業を行うことができるように構成されている。
【００１２】
図２にはブーム５を全縮させたときの基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃの各ブーム先端部の状態を示している。基端ブーム５ａの先端部及び中間ブーム５ｂの先端部には異物混入防止用スクレーパ３１，３１…、３２，３２…が取り付けられている。基端ブーム５ａに取り付けられるスクレーパ３１及び中間ブームに取り付けられるスクレーパ３２は、高分子ゴム等の薄板状樹脂材料を所定形状に打ち抜き形成し、それぞれ内側に嵌挿されたブームの外表面に向けて「く」の字状に屈曲させて内側ブームの外表面に摺動自在に押圧させ、ブーム外周方向に延びる立設面外周をネジ等の図示しない締結手段で外側ブームのフランジ面に固定する。
【００１３】
このようにスクレーパ３１，３２は外側ブームから内側ブーム外表面に向けて弾性的に摺動自在に押圧配設されるため、ブーム５は伸縮シリンダ１３の伸縮作動等により相互に自由に伸縮動可能であり、また、各ブーム部材間の隙間をカーテン状にシールするとともにブーム表面に付着した金属片や粒状物等の異物をスクレーパ端面で掻き落とし、これら異物が各ブーム部材間の隙間からブーム内部に進入することを防止する。
【００１４】
しかしながら、前述したように、これらスクレーパ３１，３２の異物除去効果も完全とは言い難く、また使用期間の経過とともにその除去効果は低下してくる、さらに、スクレーパの異物噛み込み等により一旦隙間から内部に進入した異物はスクレーパの逆作用によりブームの基端側（図２における左側）に向けて掃き落とされる。
【００１５】
図１は、ブーム５を全縮させたときのブーム基端部の状態を、一部基端ブーム５ａの外面を破断して示したものである。なお、図１における右側がスクレーパ３１，３２の配設されているブーム先端側（作業台８側）であり、図における左側がブーム５の基端側（旋回台４側）である。基端ブーム５ａはブーム下方のボス５１において旋回台４の上端部に枢着され、この枢着軸を中心として起伏動自在に構成される。すなわちブーム５を起伏作動させたときには、この枢着軸近傍がブーム５の最下端部に該当する。
【００１６】
基端ブーム５ａ内に嵌挿される中間ブーム５ｂの基端部には、ブーム５の伸縮作動時に距離の変化する基端ブームの先端部と作業台との間において、中間ブーム５ｂとともに移動することによって、巻き掛けられた一定長さの油圧ホースをブーム内に繰り出し・収納するホースシーブ１８が配設されている。このホースシーブ１８に巻き掛けられる油圧ホース（不図示）には屈曲耐久性が要求されるためブレード補強入りの合成ゴム製ホースが用いられており、内部油路には高圧の作動油が流れている。それ故、ホースシーブ１８近傍への金属片やショット粒等の硬質異物の進入付着はブーム装置にとって大きな問題となり得る。
【００１７】
このため、本発明では、ブーム５の起伏作動時にホースシーブ１８よりも上方となる中間ブーム基端部に異物混入防止構造２０を設けている。この構造２０は、中間ブーム５ｂの上面５ｂｔに配設されて上方に突出する上面部材２１，２１と、両側面５ｂｖに配設されて側方に突出する側面部材２２，２２と（これらが請求範囲における斜面部材に該当する）からなり、それぞれ図示するような板状体や棒状体などにより形成されるとともに、中間ブーム５ｂの伸縮作動方向に対して傾斜角θ１，θ２を成して中間ブーム５ｂに固定されている。これにより中間ブーム５ｂの外面から対峙する基端ブーム５ａの内面に向けて傾斜角θ１，θ２を成して突出する傾斜面２１ａ，２２ａが形成されている。
【００１８】
なお、上面部材２１及び側面部材２２における上記傾斜面の必要高さ（すなわち両部材の突出高さ）は、ブーム５を用いて構成する作業装置の用途と機能により異なる。例えば、ブーム５の最大起伏角度が小さく、進入する異物も砂塵等の細かい粒状物であるような場合においては、部材の突出高さは基端ブーム５ａと中間ブーム５ｂとの隙間に対して３０％程度で有効な効果を有する。一方、ブーム５の最大起伏角度が大きく、進入する異物も金属片やショット粒等異形形状である場合には、部材高さは隙間に対して５０％以上とすることが好ましい。また、溶接火花やグラインダの切粉などの高温異物が混入する場合には金属製とすることが求められる。
【００１９】
上面部材２１の傾斜角θ１は、一般にその角度が小さい方が異物の整流排出効果が高く、θ１が大きくなる（ブーム５の伸縮方向に対し直角に近くなる）につれて異物の滞留量が多くなる傾向を有する。しかし、θ１を大きくしてゆくと前述のスクレーパ３１との関係において中間ブーム全伸長時に相互に当接する状態を引き起こすこと、またはブーム全長が増加することとなるため、一定限度を有する。このため、図１に示すように上面部材を２分割して凸型に形成することにより、ブーム長手方向の寸法を短縮し、且つ、傾斜角θ１を大きくして整流排出効果を高く取ることができる。
【００２０】
また、上面部材２１と側面部材２２との取り付け位置関係において、上面部材２１に対して側面部材２２をブーム基端部側にオフセット（Ｏｆ）させて取り付けることにより、整流効果を維持したまま両部材の必要とする加工精度、取付精度を甘くして製作を容易化しコスト低減を図ることができる。
【００２１】
そして、このようにして形成された上面部材２１及び側面部材２２は、部材に合わせた締結手段で中間ブーム５ｂに固定される。例えば、上面部材２１及び側面部材２２はフラットバーを切断して形成し、溶接やボルト等の締結手段により固定する。あるいは、これらをナイロン等の合成樹脂材料で形成し、ボルトやリベット等の締結手段により固定する。また、上記隙間を完全に塞ぐために中間ブーム取付側を金属材料製、基端ブーム内面と当接する部分を樹脂材料製とする２層構成とし、これを上記のような手段により固定する。
【００２２】
以上のように構成された異物混入防止構造２０によれば、基端ブーム５ａと中間ブーム５ｂとの隙間に進入し、またスクレーパ３１の逆作用によりブームの基端側に向け掃き落とされた異物のうち、中間ブーム５ｂの上面５ｂｔ上をブーム基端部に向け転がり落ちてきた異物は、上面部材２１，２１の傾斜面２１ａ，２１ａにより図１中に矢印Ａで示すように中間ブーム側面方向に導かれる。
【００２３】
上面部材２１により中間ブーム上面５ｂｔから中間ブーム５ｂの側面に導かれた異物、及び基端ブーム５ａと中間ブーム５ｂ間をブーム先端側から落下してきた異物は中間ブーム側面５ｂｖに設けられた側面部材２２により、図１中に矢印Ｂで示すように基端ブーム下面５ａｂに導かれる。そして、このようにして基端ブーム下面５ａｂ上に導かれた異物と、この下面上をブーム先端側から転がり落ちてきた異物はブーム５の傾斜により図中Ｃ、Ｄで示す矢印のように基端ブーム５ａの基端部からブーム外部に排出される。
【００２４】
このようにして、ブーム５内に進入した異物は、中間ブーム５ｂに配設された異物混入防止構造２０（上面部材２１，２１及び側面部材２２，２２）の作用により、中間ブーム上面５ｂｔから中間ブーム両側面５ｂｖ，５ｂｖそして基端ブーム下面５ａｂへと導かれる。従って、この異物混入防止構造２０よりもブーム傾斜下方となる領域に存在するホースシーブ１８や伸縮シリンダ等の構造物に異物が混入することを未然に防止することができ、これによりブーム５の長期信頼性を向上させることができる。
【００２５】
なお、上面部材及び側面部材はブームの伸縮軸に対して傾斜した傾斜面を有していれば良く、その平面視形状が例えば図４（ａ）に示すような曲面形状（２３）や、図４（ｂ）に示すような一本棒構成（２４）、図４（ｃ）に示すような一枚の凸面板構成（２５）であっても良い。また、異物が当接する傾斜面の断面形状は、図１に示したような上面部材等に直交する断面形状のみならず、例えば図５（ａ）に示すようにブーム先端部に向けて傾斜した傾斜面構成（２６）や、図５（ｂ）に示すような曲面構成（２７）、図５（ｃ）に示すようにブーム先端部と同様のスクレーパ３５を備える構成としても良い。
【００２６】
また、以上の説明は矩形形状を有する中間ブーム５ｂについて説明したが、先端ブーム５ｃなど他のブーム内に嵌挿されるブームいずれについても同様に適用可能なものであり、さらに、ブームの断面形状が円形断面を有するものであっても同様に適用可能である。そしてこのような断面形状のブームの場合には上面部材と側面部材とを統合して、例えばスパイラル状に形成する構成とすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では中空断面を有する第１ブーム内に入れ子式に嵌挿されて伸縮動自在に構成された第２ブームを有し、第１ブームに対して第２ブームを伸縮作動させる伸縮ブームのブーム構造において、第１ブームの内面と対峙する第２ブームの基端部外面に、第２ブームの基端部に設けられた構造物よりも先端側に位置して、第１ブームの内面に向けて突出する斜面部材を設け、この斜面部材は、第２ブームの先端側から基端側を見たときに上記構造物の前方全体を覆うとともに、伸縮ブームの傾斜姿勢において第２ブームの先端側から基端側に向けて下傾する傾斜面を有し、伸縮ブームの傾斜姿勢において第２ブームの先端側から構造物に向けて落下してくる異物を構造部材に衝突しない位置まで導いて落下させるように構成する。このため、これらのブーム間を落下してくる金属片や粒状片等の異物を斜面部材で傾斜下方に導いて排出させることができ、これにより第２ブーム基端部に配設されている構造部材に異物が進入付着して悪影響を与えることを未然に防止し、信頼性を高めた伸縮ブームのブーム構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る伸縮ブームのブーム構造における好ましい実施形態を示す斜視図である。
【図２】上記ブーム構造先端部を示す斜視図である。
【図３】上記伸縮ブームを搭載する高所作業車の構成を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る伸縮ブームのブーム構造における他の好ましい実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明に係る伸縮ブームのブーム構造における斜面部材の他の好ましい実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
５  伸縮ブーム
５ａ  基端ブーム（第１ブーム）
５ｂ  中間ブーム（第２ブーム、第１ブーム）
５ｃ  先端ブーム（第２ブーム）
２１  上面部材（斜面部材）
２２  側面部材（斜面部材）
２３，２４，２５  上面部材（斜面部材）
２６，２７，２８（３５）  上面部材（側面部材、斜面部材）
【図１】
0003631404.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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