(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ブームと、前記第１ブーム内に伸縮動自在に嵌挿された第２ブームと、前記第２ブーム内に伸縮動自在に嵌挿された第３ブームとを入れ子式に構成した伸縮ブームであって、
前記第１ブームの内側基端部にシリンダロッドの先端部が取り付けられ、前記第２ブームの内側基端部にシリンダチューブのロッド側端部が取り付けられて、第３ブーム内に突出入自在な伸縮シリンダと、
前記シリンダチューブにおけるロッド側端部の左右に回動自在に配設された左右一対の縮シーブと、
前記シリンダチューブにおけるボトム側端部の左右に回動自在に配設された左右一対の伸シーブと、
一端が固定部材を介して前記第１ブームに固定されて前記縮シーブに掛け回され、他端がワイヤーブラケットを介して前記第３ブームの基端部に固定された左右一対の縮ワイヤーと、
一端が前記固定部材を介して前記第１ブームに固定されて前記伸シーブに掛け回され、他端が前記ワイヤーブラケットを介して前記第３ブームの基端部に固定された左右一対の伸ワイヤーとからなり、
前記縮ワイヤー及び前記伸ワイヤーが前記縮シーブと前記伸シーブとの間を結んでループ状に張り渡されて、前記伸縮シリンダを伸縮作動させることにより前記第１ブームに対して第２ブーム及び第３ブームを同時に伸縮動できるように構成され、
前記ワイヤーブラケットには、左右の端部に前記左右の伸ワイヤーがそれぞれ係止され中間部において当該左右の伸ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された伸リンクと、左右の端部に前記左右の縮ワイヤーがそれぞれ係止され中間部において当該左右の縮ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された縮リンクとを備え、
前記左右の伸ワイヤー及び前記左右の縮ワイヤーがループ状に張り渡された状態で、前記ワイヤーブラケットが前記第３ブームの内側基端部に取り付けられるように構成したことを特徴とする伸縮ブーム。
【請求項２】
前記固定部材は、前記左右の伸ワイヤー及び前記左右の縮ワイヤーが固定されるワイヤー接続部と前記ワイヤー接続部と繋がって前記第１ブームの基端側に延びる延設部とからなり、
前記シリンダロッドの先端部及び前記延設部の先端部をそれぞれ前記第１ブームの内側基端部に取り付け、前記シリンダチューブのロッド側端部を前記第２ブームの内側基端部に取り付け、前記ワイヤーブラケットを前記第３ブームの内側基端部に取り付けることで、前記伸縮シリンダ及びこの伸縮シリンダの左右にループ状に張り渡された前記伸ワイヤー並びに前記縮ワイヤー等からなる伸縮駆動機構が、前記第１、第２、第３ブームの内部に一体的に取り付けられるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の伸縮ブーム。
【請求項３】
前記リンク部材の揺動角度位置を検出するリンク位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の伸縮ブーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮ブームに関し、さらに詳細には、高所作業車等のブーム作業車に用いられワイヤーの作用により伸縮動される多段式伸縮ブームのブーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体上に起伏動、旋回動、伸縮動等が自在に構成されたブームと、このブーム先端部に配設された作業台とを備え、作業台を所望の高所に移動させて作業を行う高所作業車は、電設作業や建設作業、造船作業等に広く用いられている。
【０００３】
この様な高所作業車の伸縮ブームとしては、例えば、従来の伸縮ブーム１０５の断面図を図８に示すように、高所作業車の旋回台上（不図示）に起伏動自在に枢着された基端ブーム１０５ａと、この基端ブーム１０５ａ内に伸縮動自在に嵌挿された中間ブーム１０５ｂと、この中間ブーム１０５ｂ内に伸縮動自在に嵌挿された先端ブーム１０５ｃとからなり、順次挿入されて入れ子式に構成されている。伸縮ブーム１０５には、基端ブーム１０５ａに対して中間ブーム１０５ｂを伸縮作動させる伸縮シリンダ１２１が内蔵されている。伸縮シリンダ１２１はシリンダロッド１２１ｂの先端部が基端ブーム１０５ａの基端部に取り付けられ、シリンダチューブ１２１ａのロッド側端部がこのシリンダチューブから左右側方に張り出して形成された固定軸１２３を介して中間ブーム１０５ｂの基端部内側に取り付けられている。
【０００４】
固定軸１２３にはシリンダチューブ１２１ａから左右に一定間隔を置いて縮シーブ（滑車）１２５，１２５が回転動自在に配設されており、この縮シーブ１２５，１２５には左右一対の縮ワイヤー１３５が掛け回されている。縮ワイヤー１３５は一端１３５ｂが先端ブーム１０５ｃの内側に固定され、上記縮シーブ１２５に掛け回されて折り返されたのち他端１３５ａが基端ブーム１０５ａの先端部に固定されている。シリンダチューブのボトム側部分は先端ブーム１０５ｃ内に張り出して配設され、このボトム側端部には連結部材１２４を介して左右一対の伸シーブ１２７，１２７が回転動自在に取り付けられている。伸シーブ１２７，１２７には左右一対の伸ワイヤー１３７，１３７が掛け回されている。伸ワイヤー１３７は一端１３７ｂが先端ブーム１０５ｃの基端部内側に固定され、他端１３７ａが基端ブーム１０５ａの基端部に固定されている。なお、先端ブーム１０５ｃの先端部（図における左側端部）には図示しないブームヘッド及び垂直ポストを介して作業台が取り付けられている。
【０００５】
この様に構成された伸縮ブーム１０５では、伸縮シリンダ１２１を伸長作動させることにより基端ブーム１０５ａに対して中間ブーム１０５ｂを直接伸長作動させるとともに、左右の伸ワイヤー１３７，１３７を介して先端ブーム１０５ｃを中間ブーム１０５ｂに対して同時に伸長作動させる。また、伸縮シリンダ１２１を縮長作動させることにより基端ブーム１０５ａに対して中間ブーム１０５ｂを直接縮長作動させるとともに、左右の縮ワイヤー１３５，１３５を介して先端ブーム１０５ｃを中間ブーム１０５ｂに対して同時に縮長作動させる。従って、伸縮シリンダ１２１を伸縮作動させることによって、基端ブーム１０５ａに対して先端ブーム１０５ｃを任意に伸縮作動させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記のように左右一対の伸ワイヤー及び縮ワイヤーを用いる伸縮ブームにおいて左右一対のワイヤーは同一の張力を持って張り込まれ、ブームに作用するブーム伸縮軸方向荷重を均等に受けることが望ましい。しかし、左右のワイヤー長を全く同一長とすることは難しく、また製缶加工によって製作され組み立てられる複数のブーム間について、ワイヤーの取り付け位置間隔を完全に左右同一とすることも現実的に困難である。
【０００７】
このため、従来の伸縮ブームには一本のワイヤーを固定する２カ所の固定端部のうち一方に、ワイヤーの張力バランスを調整するための張力調整機構が備えられている。例えば、前述した伸縮ブーム１０５における伸ワイヤー１３７についてみれば、伸ワイヤーの端部(１３７ａ)に外周ネジが形成されたワイヤー端部部材を圧着固定し、この端部部材を基端ブーム１０５ａの基端部端面に形成された貫通孔を通してナットで引き込むように構成し、ワイヤー張力を計測しながら左右のナットの締め付けを調整する調整機構がある。あるいは、ワイヤー端部と基端ブーム側固定部との間に、ターンバックルなどの間隔調整部材を設けてワイヤー張力を計測しながらワイヤー端部と固定部との間隔を変化させる調整機構がある。この様な張力調整機構は当然に左右の伸ワイヤーのみならず左右の縮ワイヤーについても同様に（例えば縮ワイヤーの固定端１３５ａ部に）配設されていた。
【０００８】
このため、この様な調整機構を有する伸縮ブームでは、伸縮ブームの製作工程において、左右ワイヤーの張力バランスを取る必要があるため多くの調整工数を要し、コストアップに繋がるという問題があった。また、この様にして調整された伸縮ブームであっても、一定期間の使用により左右一方のワイヤーが損耗等により延びた場合には、他方のワイヤーに負荷が集中するため、一定期間ごとに左右ワイヤーの張力バランス調整を行う必要があるという課題があった。
【０００９】
また、上記のような伸縮ブームでは、左右いずれか一方のワイヤーが切断されたときに他方のワイヤーに負荷が集中する。このため、ワイヤーの切断検出機構を備えた伸縮ブームがある。例えば、前述の固定端部に配設されたターンバックルの位置や、引き込みナットの位置をリミットスイッチ等で検出し、ワイヤーが切断されたときにこれ等の位置が変化することを検出するものである。しかしながら、この様な検出方法では検出機構が複雑化するほか、検出位置が基端ブーム各所に点在するため製作コストが高価になるという課題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みて成されたものであり、簡単な構成で左右のワイヤーの張力バランスを自動調整することができる伸縮ブームを提供することを目的とする。また、併せて簡単な構成でワイヤーの切断検出をすることができるワイヤーの切断検出器を備えた伸縮ブームを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明に係る伸縮ブームは、第１ブーム（例えば実施形態に於ける基端ブーム５ａ）と、第１ブーム内に伸縮動自在に嵌挿された第２ブーム（例えば実施形態に於ける中間ブーム５ｂ）と、第２ブーム内に伸縮動自在に嵌挿された第３ブーム（例えば実施形態に於ける先端ブーム５ｃ）とを入れ子式に構成した伸縮ブームであって、第１ブームの内側基端部にシリンダロッドの先端部が取り付けられ、第２ブームの内側基端部にシリンダチューブのロッド側端部が取り付けられて、第３ブーム内に突出入自在な伸縮シリンダと、シリンダチューブにおけるロッド側端部の左右に回動自在に配設された左右一対の縮シーブと、シリンダチューブにおけるボトム側端部の左右に回動自在に配設された左右一対の伸シーブと、一端が固定部材（例えば、実施形態におけるガイドパイプ２９）を介して第１ブームに固定されて縮シーブに掛け回され、他端がワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定された左右一対の縮ワイヤーと、一端が上記固定部材を介して第１ブームに固定されて伸シーブに掛け回され、他端が上記ワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定された左右一対の伸ワイヤーとからなり、縮ワイヤー及び伸ワイヤーが縮シーブと伸シーブとの間を結んでループ状に張り渡されて、伸縮シリンダを伸縮作動させることにより第１ブームに対して第２ブーム及び第３ブームを同時に伸縮動できるように構成される。その上で、この伸縮ブームにおけるワイヤーブラケットには、左右の端部に左右の伸ワイヤーがそれぞれ係止され中間部において当該左右の伸ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された伸リンクと、左右の端部に左右の縮ワイヤーがそれぞれ係止され中間部において当該左右の縮ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された縮リンクとを備え、これら左右の伸ワイヤー及び左右の縮ワイヤーがループ状に張り渡された状態で、ワイヤーブラケットが第３ブームの内側基端部に取り付けられるように構成される。
【００１２】
この様な構成の伸縮ブームによれば、第１ブームに対して第２ブームは伸縮シリンダの伸縮作動によって直接的に伸縮駆動される。伸縮シリンダのボトム側端部には伸ワイヤーの掛け回された伸シーブが配設されており、伸縮シリンダの伸長作動とともに伸長方向に移動する。このため、第３ブームは伸シーブに掛け回された伸ワイヤーの張力を受け、第２ブームに対して伸長作動される。すなわち、伸縮シリンダを伸長作動させることにより伸縮ブームは全体が同時に且つ同一の割合で伸長作動する。一方伸縮シリンダを縮長作動させたときには、第１ブームに対して第２ブームが直接的に縮長作動され、これと同時に伸縮シリンダのロッド側端部に配設された縮シーブが縮小方向に移動する。縮シーブには縮ワイヤーが掛け回されており、この縮シーブの移動により第３ブームが縮長方向に引き戻される。すなわち伸縮シリンダを縮小させることで伸縮ブーム全体が同時に且つ同一の割合で縮長作動される。
【００１３】
そして、第１ブームと第３ブームとの間に張られる左右一対の伸ワイヤーと縮ワイヤーとは、いずれも一端が固定部材を介して第１ブームに固定され、他端がワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定される。ワイヤーブラケットには、左右の端部にそれぞれ左右の伸ワイヤーが係止される伸リンクと、左右の端部にそれぞれ左右の縮ワイヤーが係止される縮リンクとが設けられ、これらのリンクが各リンクの中間部においてそれぞれワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着されている。このため、左右ワイヤーの長さが異なる場合や一方のワイヤーが偏って伸びたような場合に、リンク部材が枢着軸を揺動中心として揺動し、左右のワイヤーから受ける引っ張り力、すなわちワイヤー張力が均一となる揺動角でバランスする。従って、ワイヤー張力のバランス調整を必要としない自動バランス調整機能を持った伸縮ブームを提供することができる。また、上記構成によれば、伸ワイヤーのリンク部材と縮ワイヤーのリンク部材とがともにワイヤーブラケットに係止され、ループ状に張り渡された状態で、ワイヤーブラケットが第３ブームの基端部に取り付けられるように構成されているため、ワイヤー張力の自動バランス調整機構を一カ所にまとめて小型に構成することができるとともに、伸シーブと縮シーブとの間隔を調整することで左右の伸ワイヤーと縮ワイヤーとを４本同時に張り込むことができ、且つ、このときに４本のワイヤーの初期張力を自動的にバランスさせて均一に張ることができる。
【００１４】
なお、上記固定部材を、左右の伸ワイヤー及び左右の縮ワイヤーが固定されるワイヤー接続部と、このワイヤー接続部と繋がって第１ブームの基端側に延びる延設部とから構成し、シリンダロッドの先端部及び延設部の先端部をそれぞれ第１ブームの内側基端部に取り付け、シリンダチューブのロッド側端部を第２ブームの内側基端部に取り付け、ワイヤーブラケットを第３ブームの内側基端部に取り付けることで、伸縮シリンダ及びこの伸縮シリンダの左右にループ状に張り渡された伸ワイヤー並びに縮ワイヤー等からなる伸縮駆動機構（例えば、実施形態における内蔵用アッセンブリ）が、第１、第２、第３ブームの内部に一体的に取り付けられるように構成することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、伸縮シリンダやその左右に枢着される伸シーブ及び縮シーブ、固定部材、ワイヤーブラケットなどの組み立て、左右各２本の伸ワイヤー及び縮ワイヤーの張り込み、ワイヤー張力の調整を始めとする各種の調整など、伸縮駆動機構の組立や調整作業等を外部で行うことができる。そしてこのように部分組立及び調整が完了した伸縮駆動機構を、アッセンブリ単位でブーム内に一体的に取り付けることができる。このため、比較的煩雑とされる伸縮ブームの組み立て作業を容易に行うことができる。
【００１６】
また、入れ子式に嵌挿されたブームに対して、伸縮駆動機構をアッセンブリ単位で挿抜できるため、伸縮駆動機構の分解も容易に行うことができる。このため、例えばワイヤー張力の調整作業や、伸ワイヤーまたは縮ワイヤーが損耗しあるいは切断されたときのワイヤーの交換作業などを容易に行うことができる。
【００１７】
なお、上述のような伸縮ブームには、このリンク部材の揺動角度位置を検出するリンク位置検出手段（例えば実施形態に於けるリミットスイッチ６１ｒ，６１ｌやカム６２とリミットスイッチ６３など）を備えることが好ましい。この様な構成によれば、リンク部材の揺動角度位置を検出することができるため、左右のワイヤーの一方が所定量以上偏って伸びたり、あるいは切断された場合に、リンク部材の傾きからこれらを検出することができる。従って、簡単かつ安価な構成でワイヤーの偏摩耗や切断を検出することができる伸縮ブームを提供することができる。また、角度位置検出手段は、リンク部材の近傍部に集中して設けることができるため、部材コストや製作工数を削減して低コストで高機能な伸縮ブームを提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以降、本発明に係る伸縮ブームの好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。まず、図１には本発明に係る伸縮ブーム５を搭載する高所作業車１を示している。高所作業車１は、運転キャビン２を有し走行自在に構成された車体３の荷台上に、図示しない旋回モータの作動により車体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が配設されている。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伸縮ブーム５が枢着されている。
【００１９】
伸縮ブーム５は、旋回台４の上端部に枢着される基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ及び先端ブーム５ｃとからなり、それぞれテレスコープ状（入れ子式）に嵌挿されるとともに、伸縮ブーム５内部に配設された伸縮シリンダ２１の伸縮作動により伸縮動自在に構成されている。先端ブーム５ｃ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伸縮ブーム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廻りに旋回動（「首振り動」という。）自在に構成された作業台８が取り付けられている。
【００２０】
作業台８には、伸縮ブーム５の作動操作を行うためのブーム操作装置１０が配設されており、作業台に搭乗する作業者はブーム操作装置１０を操作して伸縮ブーム５を起伏動、旋回動、伸縮動させ、また作業台８を首振り動等させることにより、作業台８を任意の高所に移動させて所望の高所作業を行うことができるよう構成されている。また、車体３の前後左右には、伸縮ブーム５を旋回動や伸長動等させたときに車体３に作用して高所作業車１を転倒させようとする転倒モーメントに抗して車体３を安定支持するため、ジャッキ１７，１７…が配設されている。
【００２１】
この様に構成された高所作業車１では、作業者が車両を運転して目的とする作業現場に移動させ、アウトリガジャッキ１７，１７…を張り出して車体３を安定支持させた後、作業台８に搭乗してブーム操作装置１０を操作することによって伸縮ブーム５を旋回動、起伏動、伸縮動等作動させ、作業台８を所望の高所に移動させて高所作業を行うことができる。
【００２２】
図２は伸縮ブーム５の伸縮機構部を正面図として示し、図３は図２の伸縮機構部を上面から見た平面図を示している。伸縮ブーム５は、それぞれ中空角柱状の基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃからなり、外側から順にテレスコープ状に嵌挿されて伸縮動自在に構成されている。なお図２及び図３では図における右側が伸縮ブーム５の基端側であり、基端ブーム５ａは図中の右側端部で図示しない旋回台４に枢着されている。また図中左側が伸縮ブーム５の先端側であり、先端ブーム５ｃの左側端部には図示しない作業台が垂直ポスト６等を介して取り付けられている。
【００２３】
伸縮ブーム５の内部に形成される空間部には、ブーム５を伸縮動させる駆動源となる伸縮シリンダ２１が配設されている。伸縮シリンダ２１は、シリンダロッド２１ｂの先端部が基端ブーム５ａの基端部内側に取り付けられ、シリンダチューブ２１ａのロッド側端部がこのシリンダチューブから左右側方に張り出して形成された固定軸２３を介して中間ブーム５ｂの基端部内側に取り付けられている。
【００２４】
固定軸２３にはシリンダチューブ２１ａの軸心から左右に一定間隔Ｂをおいて左右一対の縮シーブ２５，２５が回転動自在に軸支されている。また、シリンダチューブ２１ａのボトム側部分は先端ブーム５ｃの内部に張り出して配設されており、このボトム側端部には連結部材２４を介して回転軸２６が取り付けられている。回転軸２６にはシリンダチューブ２１ａの軸心から左右に一定間隔Ｂをおいて左右一対の伸シーブ２７，２７が回転動自在に軸支されている。
【００２５】
伸縮シリンダ２１の上方には、伸縮シリンダ２１と略平行に伸縮軸方向に延び、この方向に貫通孔を有する棒状のガイドパイプ２９が配設されている。このガイドパイプ２９は、その基端部が基端ブーム５ａの基端部に固定され、先端部が縮シーブ２５と伸シーブ２７との中間まで延びるとともに、ガイドパイプ２９の先端部には左右側方に張り出すワイヤー接続部３１が固着されている。シリンダチューブ２１ａの下方には、ワイヤーブラケット５０が先端ブーム５ｃの基端部に固定されている。
【００２６】
ワイヤー接続部３１には、左右一対の縮ワイヤー３５及び伸ワイヤー３７の一端（固定端部）が接続される。縮ワイヤー３５は、その固定端部３５ａがワイヤー接続部３１に接続され、シリンダチューブ２１ａ上方を伸縮シリンダ２１の伸縮軸と略平行に伸縮ブーム基端部に向けて延びて縮シーブ２５に掛け回された後、今度はシリンダチューブ２１ａ下方を伸縮軸と略平行に伸縮ブーム先端部に向けて戻り、その端部（揺動端部）３５ｂがブームブラケット５０の縮リンク５５に接続される。縮ワイヤー３７は、その固定端部３７ａがワイヤー接続部３１に接続され、シリンダチューブ２１ａ上方を伸縮シリンダ２１の伸縮軸と略平行に伸縮ブーム先端部に向けて延びて伸シーブ２７に掛け回された後、今度はシリンダチューブ２１ａ下方を伸縮軸と略平行に伸縮ブーム基端部に向けて戻り、揺動端部３７ｂがブームブラケット５０の伸リンク５７に接続される。
【００２７】
この様にして掛け回された縮ワイヤー３５と伸ワイヤー３７とは正面視ループ状に張られ、固定端部と揺動端部とはそれぞれ一カ所にまとめられる。また、縮ワイヤー３５と伸ワイヤー３７とは平面視直線状に張られるため、縮シーブ２５や伸シーブ２７にスラスト荷重を与えることがない。さらに、伸縮シリンダ２１を中心として、伸シーブ２５、縮シーブ２７、伸ワイヤー３７、縮ワイヤー３５、ガイドパイプ２９、ワイヤー接続部３１、ワイヤーブラケット５０からなるアッセンブリ（以下、「内蔵用アッセンブリ」という。）は、一体として外部で部分組立及び調整を行うことができる。そして、基端ブーム５ａ、中間ブーム５ｂ、先端ブーム５ｃからなるブームアッセンブリに対してアッセンブリー単位で挿抜（組立及び分解）が可能である。従って、伸縮ブームの組み立て作業や損耗したワイヤー等の交換作業を容易に行うことができる。
【００２８】
図４及び図５には、本発明に係るワイヤーブラケット５０の伸縮ブーム５内における取付状態を斜視図及び正面図として示し、図６にはワイヤーブラケット５０の主要構成を平面図として示す。ワイヤーブラケット５０は、左右一対の伸ワイヤー３７，３７が係止接続される伸リンク５７、左右一対の縮ワイヤー３５，３５が係止接続される縮リンク５５、伸リンク５７と縮リンク５５とを上下方向から挟持するアッパーブラケット５１とベースブラケット５２などから構成されている。
【００２９】
伸リンク５７は、その構成を図６に詳細に示す様に、左右方向に延びるアーム状の形態を有しており、この左右端部に左右一対の伸ワイヤー３７を係止する係止部５７ａ，５７ａが形成されている。左右係止部の中間には左右係止部を結ぶ軸と直交し、上下方向に延びる枢着軸５４が設けられている。伸リンク５７を挟持するアッパーブラケット５１とベースブラケット５２とには、枢着軸５４を回転自在に軸支する嵌合穴が形成されている。伸リンク５７は枢着軸５４で上下のブラケットの嵌合穴に軸支され、図示しない締結手段によって上下のブラケットが締結されることによりアッパーブラケット５１とベースブラケット５２との間に揺動自在に挟持保持される。
【００３０】
このため、伸リンク５７はアッパーブラケット５１とベースブラケット５２との間で揺動軸５４と直交する方向への移動が規制される一方で、枢着軸５４を軸心として左右の伸ワイヤー３７，３７が延びる方向（図中に矢印を付して示す方向）には自由な揺動が許容される。縮リンク５５についても伸リンク５７と同様に構成されており、枢着軸５３によりアッパーブラケット５１とベースブラケット５２との間に挟持されて軸直角方向に固定されるるとともに、この枢着軸５４を軸心として左右の縮ワイヤー３５，３５の延びる方向に揺動自在に取り付けられている。
【００３１】
この様にして、一体的に構成されたワイヤーブラケット５０には、伸リンク５７、縮リンク５５それぞれの係止部に伸ワイヤー３７及び縮ワイヤー３５の揺動端部３７ｂ，３５ｂが係止接続される。そして、シリンダチューブのボトム側端部に設けられた調整機構２４（例えば、本出願人に係る特願平１０−３２２１２７号に記載された調整機構）により固定軸２３と回転軸２６との間隔を開くことにより、左右一対の伸ワイヤー３５，３５と縮ワイヤー３７，３７とを４本同時に張り込んで初期張力を与える。
【００３２】
前述したように、伸ワイヤー３７及び縮ワイヤー３５は左右それぞれが正面視ループ状に張られている。従って、固定軸２３と回転軸２６との間隔（縮シーブ２５と伸シーブ２７との軸スパン）を調整することにより各々のループにおける伸ワイヤー３７と縮ワイヤー３５の両者の張力を同時に調整することができる。しかし、ワイヤーブラケット５０を有しない伸縮ブームでは、左右のループ長が異なる場合には固定軸２３と回転軸２６との間隔を変化させるだけでは、左右ループの張力を均一にすることはできなかった。例えば図３における上側の伸ワイヤー３７と縮ワイヤー３５とが、供に下側の伸ワイヤー３７と縮ワイヤー３５よりも短い場合、すなわち上側ループの方が下側ループよりもループ長が短い場合には、固定軸２３と回転軸２６との間隔を変化させても常に上側ループの方がワイヤーの張力が高くなり、これを均一とすることはできなかった。
【００３３】
本発明に係る伸縮ブームでは、ワイヤーブラケット５０の伸リンク５７と縮リンク５５とが揺動することによって、左右のワイヤー張力を均一に自動調整する。上記例に即していえば、固定軸２３と回転軸２６との間隔を徐々に開いていったときに、まず短いループ側(上側)のリンクの係止部にワイヤーの張力が作用する。このとき長いループ側(下側)のリンクには未だワイヤー張力は作用していないため、リンクは短いループ側のワイヤーに引かれて上側が開くように（図３においてＶ字型となるように）揺動する。さらに固定軸２３と回転軸２６との間隔を開いてゆくと長いループ側のリンクの係止部にもワイヤー張力が作用するようになり、上下ループの張力が同一となる揺動角でバランスしてリンクの揺動は停止する。
【００３４】
従って、本発明に係るワイヤーブラケット５０を備える伸縮ブームでは、調整機構２４により固定軸２３と回転軸２６との間隔を開いてゆくことにより、左右一対の伸ワイヤー３５と縮ワイヤー３７とを４本同時に張り込むことができ、且つ、このときに４本のワイヤーの初期張力を自動的にバランスさせて均一に張ることができる。
【００３５】
この様にして組み立てられた内蔵用アッセンブリはブームアッセンブリ内に挿入され、伸縮シリンダ２１、ガイドパイプ２９等がそれぞれの固定位置に固定される。ワイヤーブラケット５０は、アッパーブラケット５１の左右に設けられたボス５１ａで図示しない締結手段により先端ブーム５ｃに左右側方から接続される。
【００３６】
なお、以上の実施例では３段からなる伸縮ブームにおいて、伸縮作動手段として伸縮シリンダを用い、伸及び縮ワイヤーを基端ブームと先端ブーム間に張り渡した場合について説明したが、本発明はこの様な実施形態のみならず、４段以上の多段式ブームにおける中間に配設するものであっても良い。すなわち、多段式ブームの中間におけるブーム（第１ブーム）に対して他のブーム（第２ブーム）を伸縮動させる伸縮作動手段を設ければ良く、この作動手段はワイヤーによるものやボールネジによるものであっても良い。そして、この第１ブームに対して第３ブームをさらにワイヤーで同期伸縮させる伸縮ブームにおいて、左右一対のワイヤー接続部に上述したようなワイヤーブラケットを設けるものであれば、これ等左右一対のワイヤーについて同様の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明に係るワイヤーの切断検出機構について説明する。既に説明したように、本発明に係るワイヤーブラケットの伸リンク５７及び縮リンク５５には左右一対の伸ワイヤー３７，３７または縮ワイヤー３５，３５が係止保持されており、それぞれのリンクは左右のワイヤーの張力が同一となる揺動角度位置でバランスする。よって、左右一対のワイヤーのうち、いずれか一方が切断されたときには切断されたワイヤーからの張力がなくなり各リンクは残存するワイヤー側の張力のみを受けてその方向に揺動する。本発明に係るワイヤーの切断検出機構は、このときの揺動角の変化を検出するものである。
【００３８】
図７(a)(b)にはワイヤーの偏摩耗や切断を検出するワイヤー切断検出機構６０の好ましい実施構成を示している。まず、図７(a)は、伸リンク５７上方のアッパーブラケット５１に、枢着軸５４の揺動角を検出するリミットスイッチ６１ｒ、６１ｌを設けており、これらにより伸リンク５７の揺動角を左右両方向で検出できるように構成したものである。前述したように伸リンク５７の枢着軸５４はアッパーブラケット５１とベースブラケット５２の嵌合穴において回転自在に軸支されており、枢着軸５４に形成された二面幅も枢着軸５４の回転に伴って変位する。左右のリミットスイッチ６１ｒと６１ｌとは、アッパーブラケット５１上に取り付けられ、嵌合穴を貫通する枢着軸５４の二面幅の回転変位を検出する。
【００３９】
図７(a)においては、正常時の伸リンク５７と枢着軸５４の状態を実線（及び点線）で示すとともに、伸リンク５７に係止された２本の伸ワイヤーのうち、図における左側の伸ワイヤーが切断されたときの状態を二点鎖線で示している。図示する様に、左側のワイヤーが一方だけ切断されたときには右側の伸ワイヤーの張力によって伸リンク５７が左傾する。そして、このとき枢着軸５４に形成された二面幅も同時に左回りに回転変位するため、図における左側のリミットスイッチ６１ｌでこの変位を検出することができる。すなわち、図における左側のリミットスイッチの信号のみが変化したとき（例えば断となったとき）には左側ワイヤーの偏摩耗若しくは切断であり、逆に右側のリミットスイッチの信号のみが変化したとき（同上）には右側のワイヤーの偏摩耗若しくは切断であり、これ等がともに断となったときには信号検出系に異常があること、などを検出し判断することができる。
【００４０】
図７(b)には、枢着軸５４にカム６２を取付け、このカム６２の回転による変位をリミットスイッチ６３で検出する構成を示している。この様な構成によれば、伸リンク５７の揺動に伴ってカム６２が回転し、このカム６２の回転による変位をリミットスイッチ６３で検出する。従って、伸リンク５７の右方向または左方向への揺動を検出して左右ワイヤーのいずれかが偏摩耗し又は切断されたことを検出することができる。
【００４１】
この様に、以上説明したようなワイヤー切断検出機構６０によれば、簡単な構成でワイヤーの偏摩耗や切断を検出することができ、かつ、検出器をリンク部材の近傍部に集中して設けることができる。従って、部材コストや製作工数を削減して低コストで高機能な伸縮ブームを提供することができる。
【００４２】
なお、以上の説明では、伸リンク５７について説明したが、縮リンク５５についても同様に構成することができる。また、伸リンク５７の揺動角を検出する検出手段として、リミットスイッチを用いた例を説明したが、本発明においてはリンクの角度位置を検出可能な構成であれば良い。例えば、近接センサやフォトインタラプタ等を用いて上述の実施例と同様に信号の変化を検出し、あるいはロータリーエンコーダを用いてリンクの揺動角を検出することにより揺動角位置から判断する構成であっても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る伸縮ブームは、第１ブームの内側基端部にシリンダロッドの先端部が取り付けられ、第２ブームの内側基端部にシリンダチューブのロッド側端部が取り付けられて、第３ブーム内に突出入自在な伸縮シリンダと、シリンダチューブのロッド側端部に配設された左右一対の縮シーブと、シリンダチューブのボトム側端部に配設された左右一対の伸シーブと、一端が固定部材を介して第１ブームに固定されて縮シーブに掛け回され、他端がワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定された左右一対の縮ワイヤーと、一端が上記固定部材を介して第１ブームに固定されて伸シーブに掛け回され、他端が上記ワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定された左右一対の伸ワイヤーとからなり、縮ワイヤー及び伸ワイヤーが縮シーブと伸シーブとの間を結んでループ状に張り渡されて、伸縮シリンダを伸縮作動させることにより第１ブームに対して第２ブーム及び第３ブームを同時に伸縮動できるように構成される。その上で、この伸縮ブームにおけるワイヤーブラケットには、左右の端部にそれぞれ左右の伸ワイヤーが係止され中間部において当該左右の伸ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された伸リンクと、左右の端部にそれぞれ左右の縮ワイヤーが係止され中間部において当該左右の縮ワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着された縮リンクとを備え、これら左右の伸ワイヤー及び左右の縮ワイヤーがループ状に張り渡された状態で、ワイヤーブラケットが第３ブームの内側基端部に取り付けられるように構成される。
【００４４】
この様な構成の伸縮ブームによれば、第１ブームと第３ブームとの間に張られる左右一対の伸ワイヤーと縮ワイヤーとは、いずれも一端が固定部材を介して第１ブームに固定され、他端がワイヤーブラケットを介して第３ブームの基端部に固定される。ワイヤーブラケットには、左右の端部にそれぞれ左右の伸ワイヤーが係止される伸リンクと、左右の端部にそれぞれ左右の縮ワイヤーが係止される縮リンクとが設けられ、これらのリンクが各リンクの中間部においてそれぞれワイヤーの延びる面内に揺動自在に枢着されている。このため、左右ワイヤーの長さが異なる場合や一方のワイヤーが偏って伸びたような場合に、リンク部材が枢着軸を揺動中心として揺動し、左右のワイヤーから受ける引っ張り力、すなわちワイヤー張力が均一となる揺動角でバランスする。従って、ワイヤー張力のバランス調整を必要としない自動バランス調整機能を持った伸縮ブームを提供することができる。また、上記構成によれば、伸ワイヤーのリンク部材と縮ワイヤーのリンク部材とがともにワイヤーブラケットに係止され、ループ状に張り渡された状態で、ワイヤーブラケットが第３ブームの基端部に取り付けられるように構成されているため、ワイヤー張力の自動バランス調整機構を一カ所にまとめて小型に構成することができるとともに、伸シーブと縮シーブとの間隔を調整することで左右の伸ワイヤーと縮ワイヤーとを４本同時に張り込むことができ、且つ、このときに４本のワイヤーの初期張力を自動的にバランスさせて均一に張ることができる。
【００４５】
また、上記固定部材を、左右の伸ワイヤー及び縮ワイヤーが固定されるワイヤー接続部と、第１ブームの基端側に延びる延設部とから構成し、第１ブームの基端部にシリンダロッドの先端部及び延設部の端部を取り付けるとともに、ワイヤーブラケットを第３ブームの基端部に取り付けることで、伸縮駆動機構が、第１、第２、第３ブームの内部に一体的に取り付けられるように構成する。このような構成によれば、伸縮シリンダやその左右に枢着される伸シーブ及び縮シーブ、固定部材、ワイヤーブラケットなどの組み立て、左右各２本の伸ワイヤー及び縮ワイヤーの張り込み、ワイヤー張力の調整を始めとする各種の調整など、伸縮駆動機構の組立や調整作業等を外部で行うことができ、このように部分組立及び調整が完了した伸縮駆動機構を、アッセンブリ単位でブーム内に一体的に取り付けることができる。このため、伸縮ブームの組み立て作業を容易に行うことができる。また伸縮駆動機構をアッセンブリ単位で挿抜できるため、伸縮駆動機構の分解も容易に行うことができ、ワイヤー張力の調整作業や、伸ワイヤーまたは縮ワイヤーが損耗しあるいは切断されたときのワイヤーの交換作業などを容易に行うことができる。
【００４６】
なお、上記のような伸縮ブームには、リンク部材の揺動角度位置を検出するリンク位置検出手段を備えることが好ましい。この様な構成によれば、左右のワイヤーの一方が所定量以上偏って伸びたり、あるいは切断された場合に、リンク部材の傾きからこれらを検出することができる。従って、簡単かつ安価な構成でワイヤーの偏摩耗や切断を検出することができる伸縮ブームを提供することができる。また、角度位置検出手段はリンク部材の近傍部に集中して設けることができるため、部材コストや製作工数を削減して低コストで高機能な伸縮ブーム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を備えた高所作業車の側面図である。
【図２】本発明に係る伸縮ブームの構成を示す正面図である。
【図３】本発明に係る伸縮ブームの側面図である。
【図４】上記伸縮ブームの要部を示す斜視図である。
【図５】上記伸縮ブームの要部を示す正面図である。
【図６】上伸縮ブームの要部を拡大して示す平面図である。
【図７】上記伸縮ブームにおける揺動角検出手段の実施形態を示し、同図（ａ）はその第１の実施例を、同図(b)はその第２実施例を示す。
【図８】従来の伸縮ブームの構成を示す平面図である。
【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）
５ｃ  先端ブーム（第３ブーム）
２１  伸縮シリンダ（伸縮作動手段）
２１ａ  シリンダチューブ
２１ｂ  シリンダロッド
２５  縮シーブ（シーブ）
２７  伸シーブ（シーブ）
３５  縮ワイヤー（ワイヤー）
３７  伸ワイヤー（ワイヤー）
５０  ワイヤーブラケット（伸ワイヤーブラケット、縮ワイヤーブラケット）
５５  縮リンク（リンク部材）
５７  伸リンク（リンク部材）
６０  ワイヤー切断検出機構
６１ｒ，６１ｌ  リミットスイッチ（リンク位置検出手段）
６２  カム（リンク位置検出手段）
６３  リミットスイッチ（リンク位置検出手段）
【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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