(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動自在な基端側ブームと、基端側ブームに嵌装され伸縮自在な先端側ブームと、先端側ブームの先端に取付けられブーム揺動面と略直交する平面で首振自在な作業機と、基端側ブームの先端部適所の内面にあり隣接する先端側ブームの外面を摺動または転動して支持する第１反力点と、基端側ブームに隣接する先端側ブームの基端部適所の外面にあり基端側ブームの内面を摺動または転動して支持する第２反力点と、を持ち、これら第１および第２の反力点により伸縮ブームの隣接ブーム間にイニシャルキャンバを付ける構成にした伸縮ブームにおいて、
イニシャルキャンバを、ブームの揺動面に略平行な方向に付けると共に、ブームの揺動面に略直交する方向にも付けて構成したこと、を特徴とする伸縮ブーム装置。
【請求項２】
請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向との各イニシャルキャンバの量は、各方向における作業機の作動範囲の大きさに準じていること、を特徴とする伸縮ブーム装置。
【請求項３】
請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向とのイニシャルキャンバの量は、各方向におけるキャンバの変化量の大きさに準じていること、を特徴とする伸縮ブーム装置。
【請求項４】
走行自在な車両に取付けた基台フレーム、基台フレームに旋回自在に取付けた旋回台、基端部を旋回台の上端部に起伏自在に取付けた基本ブーム、基本ブームの先端に取付け基本ブームの起伏駆動に関わりなく姿勢を垂直に維持され伸縮自在なポストブーム、ポストブームに首振自在に取付けたプラットホーム、から構成された高所作業車のポストブームに適用される伸縮ブーム装置であること、を特徴とする請求項１ないし３記載の伸縮ブーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ブーム先端に取付けた作業機がブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向との双方に作動範囲を持つ伸縮ブーム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の伸縮ブーム装置Ｃについて、図３、図４および図５を用いて説明する。なお、ここでは、伸縮ブーム装置Ｃを高所作業装置Ｂに適用したものとして説明する。
【０００３】
高所作業車Ａは、図３に示すように、走行自在な車両１に、高所作業装置Ｂ、すなわち、基台フレーム２、基台フレーム２に伸縮接地自在なアウトリガ３、基台フレーム２に旋回自在に取付けた旋回台４、基端部を旋回台４の上端部に起伏自在に取付けた基本ブーム５、基本ブーム５の先端に取付け基本ブーム５の起伏駆動に関わりなく姿勢を垂直に維持され伸縮自在なポストブーム６、ポストブーム６に首振自在に取付けたプラットホーム７から構成された装置、を架装している。
【０００４】
アウトリガ３は、伸縮アクチュエータ11（図示せず）により接地自在、旋回台４は、旋回アクチュエータ12（図示せず）により旋回自在、基本ブーム５は、起伏アクチュエータ13（図示せず）により起伏自在および伸縮アクチュエータ14（図示せず）により伸縮自在、ポストブーム６は、姿勢維持アクチュエータ15（図示せず）により揺動自在および伸縮アクチュエータ16（図示せず）により伸縮自在、プラットホーム７は、首振アクチュエータ17（図示せず）により首振自在および伸縮アクチュエータ18（図示せず）により伸縮自在、に駆動される。
【０００５】
ところで、ポストブーム６には、ブームの起伏面に略平行な方向に、それぞれイニシャルキャンバθL6b〜θL6eが付けられている。イニシャルキャンバについて、たとえばポストブーム６におけるセカンドブーム６ｂとサードブーム６ｃとの間のイニシャルキャンバθL6cに例を取り説明する。基端側であるセカンドブーム６ｂと、セカンドブーム６ｂに嵌装され伸縮自在な先端側であるサードブーム６ｃと、セカンドブーム６ｂの先端部適所のブーム起伏方向背面側の内面にあり隣接するサードブーム６ｃの外面を摺動または転動して支持する第１反力点21ｂ6と、セカンドブーム６ｂに隣接するサードブーム６ｃの基端部適所のブーム起伏方向背面側の外面にありセカンドブーム６ｂの内面を摺動または転動して支持する第２反力点22c6と、を持っている。これら第１および第２の反力点21ｂ6、22c6により、伸縮ブームの隣接ブーム間に、ブームの起伏面に略平行な方向であると共に、プラットホーム７の取付け面方向にイニシャルキャンバを付ける構成になっている。
【０００６】
このように構成されている高所作業車Ａが高所作業をする際には、作業範囲は、以下のように範囲制限されている。プラットホーム７は、図４のアに示すように、平面視において、その長手方向が基本ブーム５の起伏面に沿った方向に位置している場合には、プラットホーム７を最大伸長させて作業することができる。ところが、プラットホーム７は、図４のイに示すように、平面視において、その長手方向が基本ブーム５の起伏面に略直交する方向に位置している場合には、プラットホーム７を最縮小していなければ作業することができない。
【０００７】
このような作業範囲に決められているのは、基本ブーム５およびポストブーム６の強度が、基本ブーム５の起伏面方向には強く、起伏面に直交する方向には起伏面方向に比べ相対的に弱いからである。
【０００８】
ところで、高所作業車Ａのポストブーム６は、作業状態において、図５のように撓む。図５（ａ）は、基本ブーム５およびポストブーム６の側面視であり、実線は、プラットホーム７に負荷のない状態を示し、想像線は、プラットホーム７に負荷（オペレータ、資材等）のある場合を示す。既述のように、ポストブーム６には、それぞれイニシャルキャンバθL6b〜θL6eが付けられているため、プラットホーム７における負荷の大小に拘わらずプラットホーム７の取付け面と反対側にポストブーム６のキャンバが過大にならず、プラットホーム７の傾斜が過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。よって、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、作業状態において、基本ブーム５の先端側からポストブーム６を見ると、図５（ｂ）のように撓んでいる。つまり、負荷の小さいときには、実線のように、プラットホーム７は水平ないし先端側がわずかに前のめり傾斜であり、負荷の大きいときには、想像線のように、プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜になる。そこで、オペレータに、恐怖感を与えたり、プラットホーム７に搭載した資材がプラットホーム７上を移動しないよう固定する必要が発生するという問題点があった。この問題点は、プラットホーム７を図４のイの位置にした場合、さらに悪化するものである。
【００１０】
本願発明は、上記従来技術の問題点を解決した伸縮ブーム装置、すなわち、ブームの起伏面に略直交する方向において、プラットホーム７の先端側が前のめり傾斜になることを可及的に低減した伸縮ブーム装置を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本願発明に係る伸縮ブーム装置は、以下の如く構成する。
【００１２】
本願発明の請求項１では、揺動自在な基端側ブームと、基端側ブームに嵌装され伸縮自在な先端側ブームと、先端側ブームの先端に取付けられブーム揺動面と略直交する平面で首振自在な作業機と、基端側ブームの先端部適所の内面にあり隣接する先端側ブームの外面を摺動または転動して支持する第１反力点と、基端側ブームに隣接する先端側ブームの基端部適所の外面にあり基端側ブームの内面を摺動または転動して支持する第２反力点と、を持ち、これら第１および第２の反力点により伸縮ブームの隣接ブーム間にイニシャルキャンバを付ける構成にした伸縮ブームにおいて、イニシャルキャンバを、ブームの揺動面に略平行な方向に付けると共に、ブームの揺動面に略直交する方向にも付けて構成した。
【００１３】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、作業機の先端側が前のめり傾斜になることを可及的に低減できたのである。
【００１４】
本願発明の請求項２では、請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向との各イニシャルキャンバの量は、各方向における作業機の作動範囲の大きさに準じて構成した。
【００１５】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、作業機の先端側が前のめり傾斜になることを、作動範囲の大きさに関連させて可及的に低減できたのである。
【００１６】
本願発明の請求項３では、請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向とのイニシャルキャンバの量は、各方向におけるキャンバの変化量の大きさに準じて構成した。
【００１７】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、作業機の先端側が前のめり傾斜になることを、キャンバの変化量の大きさに関連させて可及的に低減できたのである。
【００１８】
本願発明の請求項４では、走行自在な車両に取付けた基台フレーム、基台フレームに旋回自在に取付けた旋回台、基端部を旋回台の上端部に起伏自在に取付けた基本ブーム、基本ブームの先端に取付け基本ブームの起伏駆動に関わりなく姿勢を垂直に維持され伸縮自在なポストブーム、ポストブームに首振自在に取付けたプラットホーム、から構成された高所作業車のポストブームに適用される伸縮ブーム装置であること、を特徴とする請求項１ないし３記載の伸縮ブーム装置として構成した。
【００１９】
このように構成したので、作業状態におけるブームの起伏面に略直交する方向において、プラットホームの先端側が前のめり傾斜になることを可及的に低減できたのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
まず、本願発明の実施の形態について、図１、図２、図３、および図４を用いて説明する。符号１〜７、11〜18、21〜23、ア、およびイは、従来の技術で説明し用いたものと同義であるので、ここでは、符号の説明を省略し用いる。
【００２１】
31は、ポストブームであり、ベースブーム31ａ、セカンドブーム31ｂ、サードブーム31ｃ、フォースブーム31ｄ、トップブーム31ｅを持っている。
【００２２】
高所作業車Ａは、図３に示すように、走行自在な車両１に、高所作業装置Ｂ、すなわち、基台フレーム２、基台フレーム２に伸縮接地自在なアウトリガ３、基台フレーム２に旋回自在に取付けた旋回台４、基端部を旋回台４の上端部に起伏自在に取付けた基本ブーム５、基本ブーム５の先端に取付け基本ブーム５の起伏駆動に関わりなく姿勢を垂直に維持され伸縮自在なポストブーム31、ポストブーム31に首振自在に取付けたプラットホーム７から構成された装置、を架装している。
【００２３】
アウトリガ３は、伸縮アクチュエータ11（図示せず）により接地自在、旋回台４は、旋回アクチュエータ12（図示せず）により旋回自在、基本ブーム５は、起伏アクチュエータ13（図示せず）により起伏自在および伸縮アクチュエータ14（図示せず）により伸縮自在、ポストブーム31は、姿勢維持アクチュエータ15（図示せず）により揺動自在および伸縮アクチュエータ16（図示せず）により伸縮自在、プラットホーム７は、首振アクチュエータ17（図示せず）により首振自在および伸縮アクチュエータ18（図示せず）により伸縮自在、に駆動される。
【００２４】
ポストブーム31には、ブームの起伏面に略平行な方向に、それぞれイニシャルキャンバθL6b〜θL6eが付けられている。イニシャルキャンバについて、たとえばポストブーム31におけるセカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間のイニシャルキャンバθL6cに例を取り説明する。基端側ブームであるセカンドブーム31ｂと、セカンドブーム31ｂに嵌装され伸縮自在な先端側ブームであるサードブーム31ｃとの反力点として、図２（ａ）に示されるセカンドブーム31ｂの先端部適所のブーム起伏方向背面側の内面にあり隣接するサードブーム31ｃの外面を摺動または転動して支持する第１反力点21ｂ6と、図２（ｂ）に示されるセカンドブーム31ｂに隣接するサードブーム31ｃの基端部適所のブーム起伏方向背面側の外面にありセカンドブーム31ｂの内面を摺動または転動して支持する第２反力点22c6と、を持っている。これら第１および第２の反力点21ｂ6、22c6により、伸縮ブームの隣接ブームであるセカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間に、ブームの起伏面に略平行な方向であると共に、プラットホーム７の取付け面方向にイニシャルキャンバθL6cを付ける構成になっている。他のブーム間、すなわちベースブーム31ａとセカンドブーム31ｂとの間、サードブーム31ｃとフォースブーム31ｄとの間、フォースブーム31ｄとトップブーム31ｅとの間も、セカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間と同様に構成されている。
【００２５】
ところで、32は、第１反力点、33は、第２反力点であり、ブームの起伏面に略直交する方向の反力を受けるよう位置している。隣接する各ブーム間に対応して、ベースブーム31ａとセカンドブーム31ｂとの間では第１反力点32a31、第２反力点33b31、セカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間では第１反力点32b31、第２反力点33c31、サードブーム31ｃとフォースブーム31ｄとの間では第１反力点32c31、第２反力点33d31、フォースブーム31ｄとトップブーム31ｅとの間では32d31、第２反力点33e31とする。
【００２６】
また、θＴ31は、ブームの起伏面に略直交する方向のイニシャルキャンバであり、隣接する各ブーム間に対応して、ベースブーム31ａとセカンドブーム31ｂとの間ではイニシャルキャンバθＴ31b、セカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間ではイニシャルキャンバθＴ31c、サードブーム31ｃとフォースブーム31ｄとの間ではイニシャルキャンバθＴ31d、フォースブーム31ｄとトップブーム31ｅとの間ではイニシャルキャンバθＴ31eとする。
【００２７】
イニシャルキャンバθＴ31b〜θＴ31eについて、たとえばポストブーム31におけるセカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間のイニシャルキャンバθＴ31cに例を取り説明する。基端側ブームであるセカンドブーム31ｂと、セカンドブーム31ｂに嵌装され伸縮自在な先端側ブームであるサードブーム31ｃとの反力点として、図２（ａ）に示されるセカンドブーム31ｂの先端部適所のプラットホーム７の取付け面と反対側の内面にあり隣接するサードブーム31ｃの外面を摺動または転動して支持する第１反力点32ｂ31と、図２（ｂ）に示されるセカンドブーム31ｂに隣接するサードブーム31ｃの基端部適所のプラットホーム７の取付け面側の外面にありセカンドブーム31ｂの内面を摺動または転動して支持する第２反力点33c31と、を持っている。これら第１および第２の反力点32ｂ31、33c31により、伸縮ブームの隣接ブームであるセカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間に、ブームの起伏面に略直交する方向であると共に、プラットホーム７の取付け面方向にイニシャルキャンバθＴ31cを付ける構成になっている。他のブーム間、すなわちベースブーム31ａとセカンドブーム31ｂとの間、サードブーム31ｃとフォースブーム31ｄとの間、フォースブーム31ｄとトップブーム31ｅとの間も、セカンドブーム31ｂとサードブーム31ｃとの間と同様に構成されている。
【００２８】
このように構成した高所作業車Ａのポストブーム31は、作業状態において、図１のように撓む。図１（ａ）は、基本ブーム５およびポストブーム31の側面視であり、実線は、プラットホーム７に負荷のない状態を示し、想像線は、プラットホーム７に負荷（オペレータ、資材等）のある場合を示す。既述のように、ポストブーム31には、それぞれイニシャルキャンバθL31b〜θL31eが付けられているため、プラットホーム７における負荷の大小に拘わらずプラットホーム７の取付け面と反対側にポストブーム31のキャンバが過大にならず、プラットホーム７の傾斜が過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。
【００２９】
また、図１（ｂ）は、基本ブーム５の先端側からポストブーム31を見た正面視であり、実線は、プラットホーム７に負荷のない状態を示し、想像線は、プラットホーム７に負荷（オペレータ、資材等）のある場合を示す。既述のように、ポストブーム31には、それぞれイニシャルキャンバθＴ31b〜θＴ31eが付けられているため、プラットホーム７における負荷の大小に拘わらずプラットホーム７の取付け面と反対側にポストブーム31のキャンバが過大にならず、プラットホーム７の傾斜が過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。
【００３０】
これらのブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向との各方向においてキャンバが過大にならないのは、図４に示されるように、首振範囲がアの位置からイの位置までに限られており、前者の方向においてはアの位置でのキャンバの変化量を考慮してイニシャルキャンバを付ければ足り、後者の方向においてはイの位置でのキャンバの変化量を考慮してイニシャルキャンバを付ければ足るからである。アの位置からイの位置までに限られているということは、プラットホーム７の一首振位置では性能があるがこの一首振位置から略180°ずれた首振位置では性能がない、つまり、プラットホーム７の一首振位置での性能とこの一首振位置から略180°ずれた首振位置での性能とに差があることによるものである。
【００３１】
以上のように、プラットホーム７における負荷の大小に拘わらず、プラットホーム７の傾斜が、ブームの起伏面に略平行な方向と共に、ブームの起伏面に略直交する方向にも、過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。よって、プラットホーム７の方向がいずれであっても、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるのである。
【００３２】
また、ポストブーム31の起伏面に略平行な方向のイニシャルキャンバθL31b〜θL31eの量と、ポストブーム31の起伏面に略直交する方向のイニシャルキャンバθＴ31b〜θＴ31eの量とは、各方向における作業機の作動範囲の大きさに準じて決定することができる。
【００３３】
このようにして決定すると、作業機の作動範囲の大きい方向のキャンバの変化量が作動範囲の小さい方向のキャンバの変化量より大きいことに、作動範囲の大きい方向のイニシャルキャンバを大きくして対応できる。プラットホーム７の方向がブームの起伏面に略平行な方向と共に、ブームの起伏面に略直交する方向を含むいずれの方向であっても、プラットホーム７の傾斜は、過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。よって、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるのである。
【００３４】
さらに、ポストブーム31の起伏面に略平行な方向のイニシャルキャンバθL31b〜θL31eの量と、ポストブーム31の起伏面に略直交する方向のイニシャルキャンバθＴ31b〜θＴ31eの量とは、各方向におけるキャンバの変化量の大きさに準じて決定することができる。
【００３５】
このようにして決定すると、キャンバの変化量の小さい方向のキャンバの変化量に対応すると共に、キャンバの変化量の大きい方向のキャンバの変化量に、イニシャルキャンバを大きくして対応できる。プラットホーム７の方向がブームの起伏面に略平行な方向と共に、ブームの起伏面に略直交する方向を含むいずれの方向であっても、プラットホーム７の傾斜は、過大にならないのである（プラットホーム７の先端側が過大な前のめり傾斜にならない）。よって、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるのである。
【００３６】
以上の説明では、プラットホーム７は、ポストブーム31に取付けられているものとして説明したが、ポストブーム31に水平ブームを介して取付けられているものに適用してもよい。
【００３７】
また、基本ブーム５に適用することも考えられ、この場合には、ねじりを考慮して、反力点をブーム断面における対角方向に設けてもよい。
【００３８】
さらに、伸縮ブーム装置Ｃを、ブーム式高所作業装置Ｂの一部として説明したが、クレーン装置の一部として構成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１においては、伸縮ブーム装置は、揺動自在な基端側ブームと、基端側ブームに嵌装され伸縮自在な先端側ブームと、先端側ブームの先端に取付けられブーム揺動面と略直交する平面で首振自在な作業機と、基端側ブームの先端部適所の内面にあり隣接する先端側ブームの外面を摺動または転動して支持する第１反力点と、基端側ブームに隣接する先端側ブームの基端部適所の外面にあり基端側ブームの内面を摺動または転動して支持する第２反力点と、を持ち、これら第１および第２の反力点により伸縮ブームの隣接ブーム間にイニシャルキャンバを付ける構成にした伸縮ブームにおいて、イニシャルキャンバを、ブームの揺動面に略平行な方向に付けると共に、ブームの揺動面に略直交する方向にも付けて構成した。
【００４０】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、作業機の先端側が前のめり傾斜になることを可及的に低減できたのである。よって、作業機、例えばプラットホームの方向がいずれであっても、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるという効果を持つのである。
【００４１】
また、請求項２では、請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向との各イニシャルキャンバの量は、各方向における作業機の作動範囲の大きさに準じて構成した。
【００４２】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、作業機の先端側が前のめり傾斜になることを、作業機の作動範囲の大きさに関連させて可及的に低減できたのである。よって、作業機、例えばプラットホームの方向がいずれであっても、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるという効果を持つのである。
【００４３】
さらに、請求項３では、請求項１記載の伸縮ブーム装置において、ブームの揺動面に略平行な方向とブームの揺動面に略直交する方向とのイニシャルキャンバの量は、各方向におけるキャンバの変化量の大きさに準じて構成した。
【００４４】
このように構成したので、作業状態におけるブームの揺動面に略直交する方向において、プラットホームの先端側が前のめり傾斜になることを、キャンバの変化量の大きさに関連させて可及的に低減できたのである。よって、作業機、例えばプラットホームの方向がいずれであっても、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるという効果を持つのである。
【００４５】
本願発明の請求項４では、走行自在な車両に取付けた基台フレーム、基台フレームに旋回自在に取付けた旋回台、基端部を旋回台の上端部に起伏自在に取付けた基本ブーム、基本ブームの先端に取付け基本ブームの起伏駆動に関わりなく姿勢を垂直に維持され伸縮自在なポストブーム、ポストブームに首振自在に取付けたプラットホーム、から構成された高所作業車のポストブームに適用される伸縮ブーム装置であること、を特徴とする請求項１ないし３記載の伸縮ブーム装置として構成した。
【００４６】
このように構成したので、作業状態におけるブームの起伏面に略直交する方向において、プラットホームの先端側が前のめり傾斜になることを可及的に低減できたのである。よって、プラットホームの方向がいずれであっても、オペレータに、恐怖感を与えず、安心して高所作業が行えるという効果を持つのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る伸縮ブーム装置を示す説明図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、正面図である。
【図２】図１の各断面図であり、（ａ）は、Ｘ断面図、（ｂ）は、Ｙ断面図である。
【図３】伸縮ブーム装置を持つ高所作業車の説明図である。
【図４】プラットホームの作動範囲を示す平面図である。
【図５】従来の伸縮ブーム装置を示す説明図であり、（ａ）は、側面図、（ｂ）は、正面図である。
【符号の説明】
１            車両、
５            基本ブーム、
６、31        ポストブーム、
７            プラットホーム、
21、32        第1反力点、
22、33        第２反力点、
Ａ            高所作業車、
Ｂ            高所作業装置、
Ｃ            伸縮ブーム装置、
θL、θT      イニシャルキャンバ、
【図１】
0004856813.tif 000002
0004856813.tif 000003
【図２】
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0004856813.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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0004856813.tif 000009