(57)【要約】  伸縮ブーム（２２）のための駆動システム（４６）は、細長い部材（４８）、細長い部材上で駆動されるようにされたロッキングヘッド（５０）、ロッキングヘッドを細長い部材上で駆動するようにされたアクチュエータ（５２）、及びロッキングヘッドがアクチュエータの動作に応じて細長い部材上で駆動されるようにアクチュエータとロッキングヘッドとの間に相互接続されたケーブルアセンブリ（５４）とを備え、ケーブルアセンブリはケーブル（６４）及び複数のシーブ（６６、６８）を備えている。伸縮ブームはベースセクション（３４）及びベースセクションに対して伸縮動作するようにされた１つ以上の伸縮セクション（３６、３８、４０）を含み、ロッキングヘッドは選択的に１つ以上の伸縮セクションのうちの１つの伸縮セクションに係合する及び前記伸縮セクションから係合解除されるようにされている。【選択図】  図４
2021515734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースセクション、及び前記ベースセクションに対して伸縮動作するようにされた１つ以上の伸縮セクション、を有する複数のブームセクションと、
前記ベースセクションに配置された細長い部材と、
前記細長い部材上で動作するようにされ、選択的に前記１つ以上の伸縮セクションのうちの１つの伸縮セクションに係合および該伸縮セクションから係合解除されるようにされたロッキングヘッドと、
前記細長い部材に沿って前記ロッキングヘッドを駆動するようにされたアクチュエータと、
前記ロッキングヘッドが前記アクチュエータの動作に応じて前記細長い部材に沿って動くように駆動されるように、前記アクチュエータと前記ロッキングヘッドとの間に相互接続されたケーブルアセンブリであって、ケーブル及び複数のシーブを備えるケーブルアセンブリと、
を備える、伸縮ブーム。
【請求項２】
前記アクチュエータがロッド及びバレルを有するロッド−バレルアセンブリであり、前記ロッド−バレルアセンブリを伸長させる又は引き込むように、前記ロッドと前記バレルとのうちの一方が前記ロッドと前記バレルとのうちの他方に対して動作可能とされた、請求項１に記載の伸縮ブーム。
【請求項３】
前記ケーブルが前記複数のシーブの周りを延びていて、前記ロッド−バレルアセンブリの動きによって前記複数のシーブ上での前記ケーブルの動きがもたらされるようにされた、請求項２に記載の伸縮ブーム。
【請求項４】
前記ロッド−バレルアセンブリの一定時間での第２の距離にわたる伸長又は引込に応じて、前記ロッキングヘッドが前記細長い部材上で第１の距離を動くようにされた、請求項３に記載の伸縮ブーム。
【請求項５】
前記ケーブル及び前記複数のシーブが、前記第１の距離が前記第２の距離よりも大きくなるように配置されている、請求項４に記載の伸縮ブーム。
【請求項６】
前記アクチュエータがケーブルドラムであり、前記ケーブルドラムの回転によって前記複数のシーブ上での前記ケーブルの動きがもたらされるようにされた、請求項１に記載の伸縮ブーム。
【請求項７】
前記ロッキングヘッドがロック装置によって選択的に前記伸縮セクションに係合および前記伸縮セクションから係合解除されるようにされ、前記ロッキングヘッドがさらに前記ロック装置を作動させるためのロックアクチュエータを備える、請求項１に記載の伸縮ブーム。
【請求項８】
前記ロッキングヘッドがさらに、前記伸縮セクションを隣接するブームセクションに対して連結及び連結解除するための連結装置を備え、前記ロックアクチュエータが前記連結装置を作動させるようにされた、請求項７に記載の伸縮ブーム。
【請求項９】
前記ベースセクションが基端及び遠位端を有し、前記細長い部材が第１端及び第２端を有しており、前記第１端が前記基端に又は前記基端の近くに配置され、前記第２端が前記基端と前記遠位端との間に配置されている、請求項１に記載の伸縮ブーム。
【請求項１０】
前記ベースセクションが基端及び遠位端を有し、前記ロッド−バレルアセンブリが前記遠位端に向かって前記基端と前記遠位端との間の完全伸長位置にまで伸長可能とされた、請求項２に記載の伸縮ブーム。
【請求項１１】
伸縮ブームのための駆動システムであって、
細長い部材と、
前記細長い部材上で駆動されるようにされたロッキングヘッドと、
前記細長い部材上で前記ロッキングヘッドを駆動するようにされたアクチュエータと、
前記ロッキングヘッドが前記アクチュエータの動作に応じて前記細長い部材上で駆動されるように、前記アクチュエータと前記ロッキングヘッドとの間に相互接続されたケーブルアセンブリであって、ケーブル及び複数のシーブを備えるケーブルアセンブリと、
を備える駆動システム。
【請求項１２】
前記アクチュエータがロッド及びバレルを有するロッド−バレルアセンブリであり、前記ロッド−バレルアセンブリを伸長させる又は引き込むように、前記ロッドと前記バレルとのうちの一方が前記ロッドと前記バレルとのうちの他方に対して動作可能とされた、請求項１１に記載の駆動システム。
【請求項１３】
前記ケーブルが前記複数のシーブの周りを延びていて、前記ロッド−バレルアセンブリの動きによって前記複数のシーブ上での前記ケーブルの動きがもたらされるようにされた、請求項１２に記載の駆動システム。
【請求項１４】
前記ロッド−バレルアセンブリの一定時間での第２の距離にわたる伸長又は引込に応じて、前記ロッキングヘッドが前記細長い部材上で第１の距離を駆動されるようにされ、前記第１の距離が前記第２の距離よりも大きい、請求項１３に記載の駆動システム。
【請求項１５】
前記第１の距離が前記第２の距離の２倍の長さである、請求項１４に記載の駆動システム。
【請求項１６】
前記アクチュエータがケーブルドラムであり、前記ケーブルドラムの回転によって前記複数のシーブ上での前記ケーブルの動きがもたらされるようにされた、請求項１１に記載の駆動システム。
【請求項１７】
前記ロッキングヘッドがさらに、ロック装置、及び前記ロック装置を作動させるためのロックアクチュエータを備える、請求項１１に記載の駆動システム。
【請求項１８】
前記ロッキングヘッドがさらに連結装置を備え、前記ロックアクチュエータが前記連結装置を作動させるようにされた、請求項１７に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は概して伸縮ブームに関し、特に伸縮ブームのセクションを伸長したり引き込んだりするための駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
伸縮ブームアセンブリは、通常、クレーンのような吊り上げ装置において使用される。伸縮ブームアセンブリは、アセンブリを伸長したり引き込んだりするように相互に伸縮動作するようにされた入れ子状に伸縮自在に配置された複数のセクションを含む。伸縮自在に配置されたセクションは、伸縮可能に固定されたベースセクション、及びベースセクションに対して外方に伸長可能でありベースセクションの中に引込可能である１つ以上の可動セクションを含む。
【０００３】
従来から知られているアセンブリにおいては、可動セクションは伸縮シリンダーによって駆動される。伸縮シリンダーは、ベースセクション内に配置されていて、引込位置においてはベースセクションの長さに概して相当する長さを有する。伸縮シリンダーは、個々の可動セクションを選択的に係合したり係合解除したりするようにされたロックピンシステムを有する。ロックピンシステムはまた、伸縮ブームアセンブリの隣接するセクションを連結したり連結解除したりする。ロックピンシステムが第１の可動セクションに係合し、伸縮シリンダーが第１の可動セクションをベースセクションから外方に入れ子状に伸長するように伸長する。伸長位置においては、伸縮シリンダーは、ベースセクションと伸長した第１の可動セクションとを合わせた長さに概して相当する長さを有する。そして、第１の可動セクションは、ロックピンシステムによって、隣接する第２の可動セクションに連結される。ロックピンシステムは、その後に、第１の可動セクションから係合解除され、伸縮シリンダーはベースセクションの中に引き込まれる。この工程が追加の可動セクションを伸長するために繰り返される。例えば、伸縮シリンダーは、引込位置において第２の可動セクションに係合して伸長位置に移動し、第２の可動セクションをベースセクションから外方に駆動する。上述のように第２の可動セクションに連結されている第１の可動セクションは、第２の可動セクションとともに移動可能であり、ベースセクションからさらに離れて伸長される。そして第２の可動セクションは連結され、ロックピンシステムは係合解除されて、伸縮シリンダーは上述のようにして引き込まれる。
【０００４】
反対に伸縮ブームアセンブリを引き込むために、伸縮シリンダーは、可動セクションから係合解除されたロックピンシステムとともに伸長位置にまで動かされる。伸長位置において、ロックピンシステムが、例えば、第２の可動セクションに係合し、第２の可動セクションが隣接するセクションから係合解除されて、伸縮シリンダーが第２の可動セクションをベースセクション内に引き込むために引き込まれる。第１の可動セクションは、第２の可動セクションとともに移動し、そして、ベースセクションに向かって動かされる。その後ロックピンシステムは第２の可動セクションを係合解除し、この工程が第１の可動セクションを引き込むために繰り返される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可動セクションは、伸縮シリンダーの伸長及び引込速度と同じ速度で伸長されまた引き込まれる。さらに、上述のとおり、伸縮シリンダーは、ベースセクションと可動セクションとを合わせた長さに概して相当する長さにまで伸長され、ベースセクションの長さに概して相当する長さにまで引き込まれる。よって、可動セクションから係合解除されているときに伸縮シリンダーを再配置するために、伸縮シリンダーは可動セクションの全体長さに概して等しい距離を伸長したり引き込まれたりしなければならない。両状況、すなわち、可動セクションを伸長するか又は引き込むこと、及び伸縮シリンダーを再配置することは、不要に時間がかかり、また一定時間内に実行されうる吊り上げの回数を制約する。また伸長位置においては、伸縮シリンダーはベースセクションから外方に伸長し、これにより伸縮シリンダーの重量が伸縮ブームアセンブリの支点から離れて分布される。これは、伸縮ブームアセンブリ上の荷重を増加させる結果となり、そして、伸縮ブームアセンブリによって吊り上げ可能な最大荷重を減少させる。
【０００６】
さらには、伸縮シリンダーは、アクチュエータ、バルブ、センサー、並びに伸長および引込操作中に可動セクションを係合及び連結するための制御ソフトウェアを有する電子モジュールを内蔵している。このため、トロンボーンチューブがロックピンシステムを操作するために伸縮シリンダー内に組み込まれる。トロンボーンチューブはロックピンシステムに圧力を提供する。しかしながら、トロンボーンチューブ内の圧力は、いくつかの例では、伸縮自在に配置されたセクションにおける１つのセクションに対して伸縮シリンダーの全体を移動させるのに十分に高い。よって、伸縮シリンダーはロックピンシステムの操作のための適切な位置を外れて動かされうる。その結果、伸縮シリンダーによる伸縮自在に配置されたセクションの係合、又は隣接するセクションの連結及び連結解除は、達成することが困難になる虞がある。
【０００７】
したがって、改良された伸長速度、引込速度、再配置速度、改良された重量分布、及び独立したロックアクチュエータ、を有する伸縮ブームを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一形態にしたがって、伸縮ブームは、ベースセクション、及び前記ベースセクションに対して伸縮動作するようにされた１つ以上の伸縮セクション、を有する複数のブームセクションと、前記ベースセクションに配置された細長い部材と、前記細長い部材上で動作するようにされ、選択的に前記１つ以上の伸縮セクションのうちの１つの伸縮セクションに係合および該伸縮セクションから係合解除されるようにされたロッキングヘッドと、前記細長い部材に沿って前記ロッキングヘッドを駆動するようにされたアクチュエータと、前記ロッキングヘッドが前記アクチュエータの動作に応じて前記細長い部材に沿って駆動されるように、前記アクチュエータと前記ロッキングヘッドとの間に相互接続されたケーブルアセンブリと、を備える。ケーブルアセンブリはケーブル及び複数のシーブを備える。一実施形態においては、アクチュエータはロッド−バレルアセンブリである。別の実施形態においては、アクチュエータはケーブルドラムである。
【０００９】
別の形態にしたがって、伸縮ブームのための駆動システムが提供され、該駆動システムは、細長い部材と、前記細長い部材上で駆動されるようにされたロッキングヘッドと、前記細長い部材上で前記ロッキングヘッドを駆動するようにされたアクチュエータと、前記ロッキングヘッドが前記アクチュエータの動作に応じて前記細長い部材上で駆動されるように、前記アクチュエータと前記ロッキングヘッドとの間に相互接続されたケーブルアセンブリと、を備える。ケーブルアセンブリはケーブル及び複数のシーブを備える。一実施形態においては、アクチュエータはロッド−バレルアセンブリである。別の実施形態においては、アクチュエータはケーブルドラムである。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び効果は、添付の特許請求の範囲と併せて、後述する詳細な説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態にかかる伸縮ブームを有するクレーンの側面図である。
【００１２】
【図２】一実施形態にかかる伸縮ブームのための駆動システムの引込駆動位置における斜視図である。
【００１３】
【図３】一実施形態にかかる図２の伸縮ブームのための駆動システムの伸長駆動位置における斜視図である。
【００１４】
【図４】一実施形態にかかる伸縮ブームのための駆動システムの引込駆動位置における側面を示す概略図である。
【００１５】
【図５】一実施形態にかかる図４の伸縮ブームのための駆動システムの伸長駆動位置における側面を示す概略図である。
【００１６】
【図６】一実施形態にかかる、駆動システムと別のブームセクション内に引き込まれた伸縮セクションとを有する伸縮ブームの断面の概略図である。
【００１７】
【図７】一実施形態にかかる、伸縮ブームのための駆動アセンブリ内のロッキングヘッドの斜視図である。
【００１８】
【図８】一実施形態にかかる、伸縮ブーム内に設置された駆動システムを示す端面図である。
【００１９】
【図９】別の実施形態にかかる、伸縮ブームのための駆動システムの引込駆動位置における側面を示す概略図である。
【００２０】
【図１０】一実施形態にかかる、図９の伸縮ブームのための駆動システムの伸長駆動位置における側面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本装置は様々な形態での実施の余地があるとはいえ、現時点での好ましい実施形態が図面に示されており以下ではその実施形態を説明してゆくが、ついては本開示は単に装置の例示と見なされるべきであって説明されている特定の実施形態に限定しようとするものではないことを理解されたい。
【００２２】
図１は、ここに記載の実施形態にかかるクレーン１０の側面図である。クレーン１０は、例えば、不整地用クレーン、全地形対応型クレーン、トラッククレーン、工業クレーン、又はブームトラックのような、可動クレーンである。クレーン１０は、概して、移動台１２と、移動台１２上に搭載された上部構造体１４とを含む。移動台１２は、概して、フレーム１６と、タイヤのような回転地面係合要素１８とを含む。移動台１２はまた、１つ以上のアウトリガーアセンブリ２０を含む。
【００２３】
上部構造体１４は、伸縮ブーム２２を含む。上部構造体１４はまた、例えば、運転室２４、カウンターウェイトアセンブリ２６、及びロープやケーブルのような可撓性部材２８の巻き込み及び巻き戻しのためのホイスト（図示せず）を含む。可撓性部材２８は、伸縮ブーム２２に概して沿って延びていて、伸縮ブーム２２から吊された自由端部を有する。可撓性部材２８の自由端部には、積み荷（図示せず）を係合するためのフックブロックのような吊り上げ器具３０が取り付けられる。上部構造体１４はまた、移動台１２上に上部構造体１４を回転可能に搭載するための回転ベッド３２を含む。
【００２４】
引き続き図１を参照して、伸縮ブーム２２は、複数のブームセクション３４、３６、３８、４０によって形成されている。複数のブームセクション３４、３６、３８、４０は、ベースセクション３４と、ベースセクション３４に対して移動可能な１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０とを含む。一実施形態においては、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０は、例えば、第１の伸縮セクション３６、第２の伸縮セクション３８、及び第３の伸縮セクション４０を含む。しかしながら、第１、第２、及び第３の伸縮セクション３６、３８、４０の参照、及びそれらを描写している図面は、理解を助ける目的で与えられているのであり、本開示を３つの伸縮セクションだけを有する伸縮ブームに限定するものではないことを理解されたい。例えば、異なる実施形態にかかる伸縮ブーム２２は、図６に示され後述されるように、ただ１つの伸縮セクション３６を有していても良い。代わりに、伸縮ブーム２２は、２つの伸縮セクション又は３つより多い伸縮セクションを含んでいてもよい。
【００２５】
各ブームセクション３４、３６、３８、４０は、基端４２と遠位端４４とを有する。ベースセクション３４の基端４２及び遠位端４４だけが図１で付番されているが、各伸縮セクション３６、３８、４０も基端と遠位端とを有していることを理解されたい。例えば、図６に示されるように、第１の伸縮セクション３６は基端１４２と遠位端１４４とを有する。各ブームセクション３４、３６、３８、４０の長さは、それぞれのブームセクションの基端と遠位端との間に画定される。一実施形態においては、ベースセクション３４の基端４２が、回転ベッド３２、又は上部構造体１４の他の部分に連結されて、ベースセクション３４が伸縮動作に対して固定される。
【００２６】
伸縮ブーム２２は、ブーム引込位置（図１）とブーム伸長位置（図示せず）との間で移動可能である。ブーム引込位置においては、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０は、入れ子形態でベースセクション３４の中に実質的に引き込まれている。例えば、引込位置においては、第１の伸縮セクション３６は第２の伸縮セクション３８の中に受け入れられ、第２の伸縮セクション３８は第３の伸縮セクション４０の中に受け入れられ、第３の伸縮セクション４０はベースセクション３４の中に受け入れられる。
【００２７】
ブーム伸長位置において、第１の伸縮セクション３６は、第２の伸縮セクション３８の遠位端から外側に伸長するように第２の伸縮セクション３８に対して外方に入れ子状に伸縮自在に動かされることは、当業者にとって明らかであろう。同様に、第２の伸縮セクション３８は第３の伸縮セクション４０に対して入れ子状に伸縮自在に外方に動かされ、第３の伸縮セクション４０はベースセクション３４に対して入れ子状に伸縮自在に外方に動かされる。中間のブーム位置は、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０の部分的な伸長によって達成されることを理解されたい。
【００２８】
図２−６を参照して、伸縮ブーム２２は、ベースセクション３４に対して移動するように１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０を駆動し、そして伸縮ブーム２２をブーム引込位置とブーム伸長位置との間で動かすための駆動システム４６を含む。図２及び３は、一実施形態にかかる駆動システム４６の引込駆動位置（図２）及び伸長駆動位置（図３）における斜視図である。図４及び５は、一実施形態にかかる駆動システム４６の引込駆動位置（図４）及び伸長駆動位置（図５）における側面の概略図である。図６は、一実施形態にかかる伸縮ブーム２２内に配置された駆動システム４６の断面側面図である。上述のように、また図６に示されるように、一実施形態においては、１つ以上の伸縮セクションはベースセクション３４に対して伸縮動作するようにされた第１の伸縮セクション３６のみを含んでもよい。しかしながら、他の実施形態においては、追加の伸縮セクションを図６に示す実施形態におけるベースセクション３４と第１の伸縮セクション３６との間に入れるようにしてもよい。
【００２９】
図２−６をさらに参照して、一実施形態においては、駆動システム４６は、細長い部材４８、細長い部材４８上で動くようにされたロッキングヘッド５０、ロッキングヘッド５０を細長い部材４８に沿って駆動するようにされたアクチュエータ５２、及びアクチュエータ５２とロッキングヘッド５０との間に相互接続されたケーブルアセンブリ５４とを含み、アクチュエータ５２がケーブルアセンブリ５４を介してロッキングヘッド５０を駆動するようになっている。一実施形態においては、アクチュエータ５２は、ロッド−バレルアセンブリ（ｒｏｄ−ｂａｒｒｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）のようなリニアアクチュエータである。したがって、一実施形態においては、アクチュエータ５２はロッド５６とバレル５８とを含む。ロッド５６とバレル５８とのうちの一方が、ロッド５６とバレル５８とのうちの他方に対して移動可能すなわち伸長可能である。一実施形態においては、ロッド５６とバレル５８とのうちの他方は固定されているか又は動かない。一実施形態においては、ロッド５６はバレル５８内に摺動可能に受け入れられる。ロッド−バレルアセンブリ５２は、例えば、当該技術分野において理解されるように、空気圧又は油圧により駆動されるようにできる。他の適したリニアアクチュエータも同様に想定され得る。
【００３０】
図２−６を参照し、特に図４及び５を参照して、一実施形態においては、駆動システム４６が引込駆動位置（図４）から伸長駆動位置（図５）に動かされたときに、ロッキングヘッド５０は細長い部材４８に沿って第１の距離Ｄ１を移動する。同様に、駆動システム４６が引込駆動位置から伸長駆動位置に動かされたときに、ロッド−バレルアセンブリ５２は、ロッド５６とバレル５８とのうちの一方のその他方に対する移動により、第１の距離Ｄ１よりも小さい第２の距離Ｄ２に亘って伸長する。
【００３１】
一実施形態においては、駆動システム４６は、ベースセクション３４内に配置されている。また、一実施形態においては、駆動システム４６は、引込駆動位置と伸長駆動位置との両方においてベースセクション３４内に配置されている。すなわち、一実施形態においては、駆動システム４６は、引込駆動位置と伸長駆動位置とのいずれにおいてもベースセクション３４の遠位端４４を超えて伸長しない。例えば、一実施形態においては、ロッド−バレルアセンブリ５２は、引込位置から、ベースセクション３４の遠位端４４を超えて伸長しない完全伸長位置にまで動かされる。すなわち、一実施形態においては、ロッド−バレルアセンブリ５２は、遠位端４４に向かって、ベースセクションの基端４２と遠位端４４との間の完全伸長位置にまで伸長する。一実施形態においては、駆動システム４６は完全にベースセクション３４内に配置される。
【００３２】
細長い部材４８は、実質的に剛体である部材であり、ロッキングヘッド５０がその上で動くことができる、例えば、ロッド、チューブ、レール、又は他の適した構造体として形成することができる。細長い部材４８は長さが固定されている。一実施形態においては、細長い部材４８は、ベースセクション３４の遠位端４４を超えて延びていない。例えば、一実施形態においては、細長い部材４８は、ベースセクション３４の基端４２に又はその近くに配置された第１端６０と、ベースセクション３４内に配置された第２端６２とを有する。細長い部材４８はまた、ベースセクション３４の長さよりも小さい長さを有する。
【００３３】
図４及び５に最も良く示されるように、ケーブルアセンブリ５４は、ケーブル６４と、ケーブル６４がその周りを延びる複数のシーブ６６、６８とを含む。一実施形態においては、複数のシーブ６６、６８は、ロッド−バレルアセンブリ５２の動き、すなわち伸長又は引込によって、ロッキングヘッド５０がロッド−バレルアセンブリ５２の伸長又は引込と実質的に同じ方向に動くように配置される。一実施形態においては、複数のシーブ６６、６８は、２つ以上の固定シーブ６６、すなわち駆動システム４６に対して固定された位置に取り付けられたシーブと、ロッド−バレルアセンブリ５２上に取り付けられてロッド−バレルアセンブリ５２と共に可動である可動シーブ６８とを含む。一実施形態においては、固定シーブ６６は、ベースセクション３４内で、例えば、細長い部材４８上または細長い部材４８に接続されたブロック上に直接的に又は間接的に取り付けられている。一実施形態においては、ケーブル６４は、ロッド−バレルアセンブリ５２の動きによってシーブ６６、６８上でのケーブル６４が生じるように、ロッキングヘッド５０に固定して取り付けられている。ケーブル６４の動きは、次いで、ロッキングヘッド５０に牽引力を加えて、ロッキングヘッド５０を細長い部材４８上で動かす。一実施形態においては、複数のシーブ６６、６８のうちの１つ以上のシーブがケーブル６４の動きに伴って回転するようにされている。一実施形態においては、ケーブル６４は適切な金属ケーブルである。代わりに、ケーブル６４はロープまたは合繊ロープとすることもできる。
【００３４】
したがって、上述の図１−６に示された実施形態において、ロッキングヘッド５０は、アクチュエータ５２によって駆動され、細長い部材４８に沿って動く。図４及び５に示されるように、駆動システム４６が引込駆動位置から伸長駆動位置に動いたときに、ロッキングヘッド５０はロッド−バレルアセンブリ５２よりも長い距離、すなわち第１の操作距離Ｄ１を動き、ロッド−バレルアセンブリ５２はロッキングヘッド５０が第１の操作距離Ｄ１にわたって動くのと同じ時間で第２の操作距離Ｄ２にわたって伸長する。よって、ロッキングヘッド５０はロッド−バレルアセンブリ５２よりも速い速度で動く。一実施形態においては、第１の操作距離Ｄ１は第２の操作距離Ｄ２のおよそ２倍の長さである。したがって、ロッキングヘッド５０は、ロッド−バレルアセンブリ５２が伸長したり引き込まれたりする速度のおよそ２倍の速度で細長い部材４８に沿って動かされる。
【００３５】
図７は一実施形態にかかるロッキングヘッド５０の拡大斜視図である。図８は、伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つに配置されたロッキングヘッド５０の斜視図である。例えば、図８に示された伸縮セクションは第３の伸縮セクション４０である。上述のように、第３の伸縮セクション４０は、ベースセクション３４（明確にするために図８からは省略されている）の中に配置されていて、ベースセクション３４に対して入れ子状に伸縮自在に可動である。加えて、第１及び第２の伸縮セクション３６、３８（明確にするために図８からは省略されている）は第３の伸縮セクション４０内において入れ子状とされ、第３の伸縮セクション４０に対して伸縮動作するようにされている。図８においては第３の伸縮セクション４０に付番されているが、図８に描画された伸縮セクションはここに記載の何れの他の伸縮セクションでもあり得る。一実施形態においては、ロッキングヘッド５０は、選択的に、第３の伸縮ブームセクション４０のような伸縮セクションに係合又はそれから係合解除するようにされている。第３の伸縮セクション４０（例えば）に係合したときには、ロッキングヘッド５０の細長い部材４８上での動きによってベースセクション３４に対する第３の伸縮セクション４０の伸縮動作が引き起こされる。ロッキングヘッド５０は、第３の伸縮セクション４０から係合解除したときには、第３の伸縮セクション４０に対して細長い部材４８に沿って動く。一実施形態においては、細長い部材４８及びアクチュエータ５２は取付ブロック７０の一端に固定されている。取付ブロック７０は、上部構造体１４に、例えばベースセクション３４において固定されている。
【００３６】
さらに、ロッキングヘッド５０は、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つの伸縮セクションを隣接するブームセクション３４、３６、３８に連結して、伸縮セクション３６、３８、４０が連結されている隣接するブームセクション３４、３６、３８に対する伸縮動作に対して伸縮セクション３６、３８、４０を実質的に固定する。例えば、第１の伸縮セクション３６は、第２の伸縮セクション３８に連結されて、第１の伸縮セクション３６を第２の伸縮セクション３８に対する伸長位置に保持する。ロッキングヘッド５０はまた、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つの伸縮セクションを隣接するブームセクション３４、３６、３８から連結解除して、隣接するブームセクション３４、３６、３８に対する伸縮セクション３６、３８、４０の伸縮動作を可能とする。例えば、第１の伸縮セクション３６は第２の伸縮セクション３８から連結解除されて、第１の伸縮セクション３６を第２の伸縮セクション３８内に引き込むことが可能となる。
【００３７】
図７及び８を参照して、一実施形態においては、ロッキングヘッド５０は、当業者に理解される、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つの伸縮セクションに対して選択的に係合及び係合解除するための１つ以上のロックピンのような適切なロック装置を含む。さらに、一実施形態においては、ロッキングヘッド５０は、当業者に理解される、１つ以上の伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つの伸縮セクションを隣接するブームセクション３４、３６、３８に連結し、またそれから連結解除するように作用する、ブームセクション上の連結機構を作動させるようにされた１つ以上の連結アームのような適切な連結装置を含む。そのような適切なロック装置及び適切な連結装置の例は、カウパート（Ｋａｕｐｅｒｔ）らによる米国特許出願２０１５／００４１４２２号公報に示されて記載されており、その全体が参照によりここに組み入れられる。
【００３８】
図７及び８を引き続き参照して、一実施形態においては、ロッキングヘッド５０のロック装置は１つ以上の作動可能なロックピン７２を含む。１つ以上のロックピン７２は、ロッキングヘッド５０の本体７４から延びて伸縮セクション３６、３８、４０のうちの１つに係合し、また本体に向かって又はその中に引き込まれて伸縮セクション３６、３８、４０を係合解除する。また、一実施形態においては、連結装置は、伸縮セクション３６、３８、４０と隣接するブームセクション３４、３６、３８とを連結及び連結解除するために１つ以上の連結部材７８を操作するように作動する１つ以上の枢動連結アーム７６である。図７及び８において、ケーブル６４は明確にするために省略されている。
【００３９】
一実施形態においては、ロッキングヘッド５０はロックアクチュエータ８０を含む。例えば、ロックアクチュエータ８０はロッキングヘッド５０の本体７４に搭載されている。ロックアクチュエータ８０はロック装置と連結装置との１つ以上に動作可能に連結されている。したがって、一実施形態においては、ロックアクチュエータ８０は、ロックピン７２を駆動すなわち引き込むか、又は連結アーム７６を駆動すなわち枢動させる。ロックアクチュエータ８０は、例えば、空気圧式、油圧式、電気式、磁気式、又は他の既知の、適切なアクチュエータとすることができる。別の実施形態においては、ロックアクチュエータ８０は、ロッキングヘッド５０から離れて配置され、ロッキングヘッド５０に動作可能に接続されて、ロック装置及び連結装置を操作する。一実施形態においては、分離したロックアクチュエータがロック装置及び連結装置を作動させるために設けられる。
【００４０】
再び図７を参照して、一実施形態においては、ロッキングヘッド５０は細長い部材４８上で摺動するようにされている。例えば、ロッキングヘッド５０は、細長い部材４８に対して摺動係合するように細長い部材４８を少なくとも部分的に受け入れるようにされた、チャネル、溝、穴８２、又は同様なものを含む。別の実施形態においては、ロッキングヘッド５０は細長い部材４８上で回転動作するようにされる。例えば、ロッキングヘッド５０は、細長い部材４８に対して回転係合するようにされた、ローラーベアリング、ボールベアリング、ホイールなどのような回転要素を含むことができる。別の実施形態においては、細長い部材４８上でのロッキングヘッド５０の動きを可能とする、ロッキングヘッド５０と細長い部材４８との間の既知の適切な係合部材を使用することができる。
【００４１】
上述の実施形態においては、ロックアクチュエータ８０は、ロックピン７２を作動させて伸縮セクションに係合させる。次に、駆動システムのアクチュエータ例えばロッド−バレルアセンブリ５２は、伸長されて、ケーブルアセンブリ５４を介してロッキングヘッド５０を駆動する。一実施形態においては、ロッキングヘッド５０は細長い部材４８上を第２端６２に向かって第１の距離に沿って駆動され、アクチュエータ５２は第１の距離よりも小さい第２の距離を伸長し、伸縮セクション例えば第１のセクション３６をベースセクション３４及び他の引き込まれた第２及び第３のセクション３８、４０のような伸縮セクションから外方に伸長させる。第１の距離は伸長されている伸縮セクションの距離に概して一致する。伸縮セクションが伸長された状態で、ロックアクチュエータ８０は、連結アーム７６を駆動して伸縮セクションを隣接するブームセクションに連結し、伸縮セクションを隣接するブームセクションに対して伸長位置に保持する。次にロックアクチュエータ８０は、ロックピン７２を作動させて伸縮セクションから係合解除する。次にアクチュエータ５２は、第２の距離にわたって引き込まれて、ロッキングヘッド５０を細長い部材４８に沿って第１端６０に向かって第１の距離にわたり駆動する。ロッキングヘッド５０は、伸縮セクションから係合解除されたときに、伸縮セクションに対して移動可能となっている。上述の工程が繰り返されて追加の伸縮セクションを伸長するようにする。
【００４２】
ブームの伸縮セクションを引き込むために、ロッキングヘッド５０は、ロックピン７２が伸縮セクションから係合解除された状態で、細長い部材４８の第１端６０に又はその近くに配置されている。アクチュエータ５２は、第２の距離にわたって伸長されて、ロッキングヘッド５０をケーブルアセンブリ５４を介して第１の距離にわたって駆動する。ロッキングヘッド５０は細長い部材４８の第２端６２に向かって駆動される。ロックアクチュエータ８０はロックピン７２を作動させて伸縮セクションに係合させる。ロックアクチュエータ８０はまた、連結アーム７６を作動させて、伸縮セクションを隣接するブームセクションから連結解除する。次にアクチュエータ５２は、第２の距離にわたって引き込まれて、ロッキングヘッド５０を細長い部材４８に沿って第１の距離にわたって駆動する。伸縮セクションは、ロックピンの係合によってロッキングヘッド５０とともに動き、隣接するブームセクション及びベースセクション３４の中に引き込まれる。ロックアクチュエータ８０は、連結アームを作動させてそのときに引き込まれた伸縮セクションを隣接する引き込まれた伸縮セクション又はベースセクションのような直接隣接するブームセクションに連結し、そのときに引き込まれた伸縮セクションを引込位置に保持する。次にロックアクチュエータ８０は、ロックピン７２を作動させて伸縮セクションから係合解除する。上記工程が繰り返されて追加の伸縮セクションを引き込むようにする。
【００４３】
よって、上記実施形態においては、ロッキングヘッド５０は、一定時間での第２の距離にわたるアクチュエータ５２の伸長に応じて、第１の距離を動く。第１の距離は、第２の距離よりも大きく、一実施形態においては第２の距離のおよそ２倍の長さである。よって、ロッキングヘッド５０は、アクチュエータ５２の伸長速度または引込速度よりも大きな速度で動く。アクチュエータ５２の伸長速度または引込速度は、一実施形態においては、ロッドとバレルとのうちの一方の、ロッドとバレルとの他方に対する速度を参照している。したがって、ロッキングヘッド５０は、伸縮セクションに係合しているときには、伸縮セクションをアクチュエータ５２の伸長速度または引込速度よりも大きな速度で伸長または引き込むように駆動する。そのため、上記実施形態においては、伸縮セクションは、伸縮シリンダーによって駆動される従来の伸縮ブームアセンブリに比べてより大きな速度で伸長又は引き込まれるように駆動される。さらに、ここ開示の実施形態においては、第２の距離に相当するアクチュエータ５２の伸長長さは、従来の伸縮ブームアセンブリにおける伸縮シリンダーに比べて低減される。したがって、ここに記載のアクチュエータを伸長及び引込又は再配置するために要する時間は、同じ速度で操作されたときに、従来の伸縮シリンダーに比べて低減される。そのため、伸縮セクションを伸長又は引き込むのに要する時間が、従来の伸縮ブームアセンブリに比べて低減される。
【００４４】
また、駆動アセンブリ４６はベースセクション３４内に配置されてベースセクション３４の遠位端４４を超えて伸長しないため、駆動アセンブリ４６の重量配分はベースセクション３４に限定される。よって、伸縮ブーム上の荷重は、ベースセクションを超えて伸長する伸縮シリンダーを有する従来の伸縮ブームアセンブリと比べて、低減される。さらに、上述の実施形態に記載されているようにロッキングヘッド５０をアクチュエータ５２から分離することによって、ロックピンシステム及び／又は連結システムを駆動するための伸縮シリンダーにおける従来のトロンボーンチューブの必要性がなくなる。むしろ、分離したロックアクチュエータ８０は、上記実施形態に記載されているように、ロッキングヘッド５０に設けられるか又はロッキングヘッド５０に動作可能に接続される。
【００４５】
図９及び１０は、別の実施形態にかかる伸縮ブームのための駆動アセンブリ１４６の側面図である。図９及び１０を参照して、一実施形態においては、駆動アセンブリ１４６は、実質的に上述のような、ロッキングヘッド５０及び細長い部材４８を含む。しかしながら、アクチュエータはケーブルドラム１５２である。ケーブルドラム１５２は、ケーブル１６４と、ケーブル１６４がその周りに延びる１つ以上のシーブ１６６と、を有するケーブルアセンブリ１５４に接続されている。ケーブル１６４はロッキングヘッド５０に固定して取り付けられている。シーブ１６６は、例えば、ケーブルドラム１５２及び／又は細長い部材４８に対して固定されている。シーブ１６６はケーブル１６４の動きに応じて軸上で回転する。ケーブルドラム１５２は上部構造体１４に適宜搭載されている。ケーブル１６４は金属ケーブル、ロープ、又は合繊ロープとすることができる。
【００４６】
したがって、第１の方向へのケーブルドラム１５２の回転によって、ケーブル１６４がシーブ１６６を通って動くように駆動されて、ロッキングヘッド５０が細長い部材４８に沿って動くように駆動される。よって、ロッキングヘッド５０は、細長い部材４８の第１端６０の位置またはその近くの位置（図９）から、細長い部材４８の第２端６２の位置またはその近くの位置（図１０）にまで動かされる。一実施形態においては、ロック部材５０が第１端６０の位置又はその近くの位置にある状態で、駆動システム１４６は引込駆動位置（図９）となる。ロック部材が第２端６２の位置又はその近くの位置にある状態で、駆動システムは伸長駆動位置（図１０）となる。第２の方向へのケーブルドラム１５２の回転によって、シーブ１６６を通るケーブル１６４の動きが生じて、ロッキングヘッド５０は第１端６０に向かって駆動される。
【００４７】
図９及び１０の実施形態においては、ロッキングヘッド５０の動き及び速度は、ケーブルドラム１５２の回転速度を制御することにより厳密に制御される。また、ロッキングヘッド５０の速度、そしてロッキングヘッド５０が係合されている伸縮セクションの速度は、従来の伸縮ブームにおいて伸縮シリンダーが伸長する速度又は引き込まれる速度を超える。例えば、一実施形態においては、ケーブルドラム１５２は、モータによって駆動されて、ケーブルアセンブリ１５４を介して直線運動に変換されたときに従来の伸縮シリンダーが伸長する速度又は引き込まれる速度を超える速度で、回転する。
【００４８】
いくつかの実施形態においては、駆動システム４６、１４６はさらに、ケーブルアセンブリ５４、１５４における遅延を低減するためにケーブルテンショナーを含むことができる。したがって、アクチュエータ５２、１５２の動きは、ロッキングヘッド５０にケーブルアセンブリ５４、１５４を介してより直接的に伝達される。また、長さセンサーがクローズドループフィードバックで使用されて、例えば細長い部材４８上でのロッキングヘッド５０の位置を求めて、ロッキングヘッド５０の位置に基づいてアクチュエータ５２、１５２の操作を制御するようにすることができる。
【００４９】
何れの上述の実施形態からの様々な特徴は、ここに記載の他の実施形態において一緒に利用できることを理解されたい。また、上述の異なる実施形態にまたがって使用された同じか又は類似の用語は、記載された又は図面に示された相違を除き、同じか又は類似の構成要素を参照する。
【００５０】
ここに引用した全ての特許文献は、本開示の記載の中で明確に組み込まれているか否かに関わらず、引用によりここに組み込まれる。
【００５１】
本開示における、単数形は単数および複数の両方を含むと解釈される。その逆に、複数アイテムとしての如何なる参照も、必要に応じて、単数を含む。加えて、「上方」「下方」のような方向を参照するための用語は、例示を目的としてのみ使用されており、本開示の主題を特定の方向に限定しないことを理解されたい。
【００５２】
上記より数の修正や変更が、本開示の新規概念の真の精神及び範囲から離れることなく、なされうる。例示された特定の実施形態に関する如何なる限定も、意図されておらずまた示唆されない。本開示は、特許請求の範囲内にある全てのそのような変更を包含することを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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