(57)【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。【解決手段】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。【選択図】  図２
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【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
【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】
2008030934.tif 000007
【図６】
2008030934.tif 000008
【図７】
2008030934.tif 000009
【図８】
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【図９】
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