JP5138533B2 - アーム若しくはブームを作業機械の本体に取付ける方法、及び受け台 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の本体から分離された状態にあるアーム若しくはブームを作業機械の本体に取付ける方法、及びそのアーム若しくはブームを担持するための受け台に関する。

従来、土木作業や建設作業、解体作業に用いられる作業機械は、自走若しくは、トレーラなどの移動車両に乗せられて、作業現場に向かう。その際、作業機械が小型であれば、作業機械に備えられたアームおよびブームは作業機械の本体と一体のまま、移動する。しかし、特許文献１に示されるような、高所における作業を行う作業機械は、その本体から長く伸びるブームおよびアーム（例えば１０ｍを超える）を備えている。この場合には、そのアーム若しくはブームが作業機械の本体から分離された形で、作業機械の本体とは別のトレーラなどで作業現場へ運ばれて、その作業現場で作業機械の本体と取付けられることとなる。

取付けは、作業現場で移動車両からクレーン車によりアーム若しくはブームを下ろして、アーム若しくはブームの位置と作業機械の本体のアーム若しくはブームの取付け位置とを互いに調整をして行われる。

特開平８−２８４４３８号公報

しかしながら、上記の取付け方法では、クレーン車によるアーム若しくはブームの吊り上げに伴い、人身事故やアーム若しくはブーム、および移動車両の損傷などを招く危険性がある。又、クレーン車により下ろされたアーム若しくはブームに対して位置調整が可能となるような取付けのための空間と数トン以上の懸架能力が必要なクレーン車などを用いるための空間とを、作業機械の本体とアーム若しくはブームを載せていた移動車両とは別に、確保しなければならない。即ち、作業現場において、作業機械の取付けのために、作業機械の本体、アーム若しくはブームを乗せた移動車両、クレーン車、および取付けのための空間といった、広い空間が必要となる。しかしながら、特に起伏の多い場所や建物が密集するような場所では、作業現場で広い空間を必ずしも確保できるとは限らない。

更に、これら複数の車両において上述の危険性を低減すべく、安全性を確保しながら取付け操作、調整を行うなどの細心の注意が必要であり、結果的には作業機械の取付けだけに長い時間を費やしてしまうこととなる。

そこで、本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、作業機械と分離されたアーム若しくはブームを作業機械の本体に組み込む際に、その取付けに必要な空間を低減すると共に、より安全に短い時間で取付けを行うことを可能とするアーム若しくはブームを作業機械の本体に取付ける方法とそのための受け台を提供することを課題とする。

本発明は、作業現場において、少なくともアーム若しくはブームを備える作業機械で作業をするために、該作業機械の本体とは別に移動車両に移動された該アーム若しくはブームを該作業機械の本体に取付ける方法であって、前記移動車両上の前記アーム若しくはブームを担持する受け台に取付けられた昇降手段により前記受け台の姿勢を変化させることで、該アーム若しくはブームの位置を該移動車両上で調整後、前記作業機械の本体を該移動車両に近づけて、該移動車両上の該アーム若しくはブームに該作業機械の本体を取付けることにより、前記課題を解決したものである。

本発明は、分離されたアーム若しくはブームを移動車両から降ろす工程をなくすべく、アーム若しくはブームを担持するために用いられる受け台に着目し、当該受け台に新たな機能を持たせたものである。具体的には、その受け台に昇降手段を取付けて受け台の姿勢を変化させることで、アーム若しくはブームの位置を移動車両上で調整することを可能としている。このため、アーム若しくはブームを移動車両から降ろさずに作業機械の本体に直接取付けることが可能となる。即ち、アーム若しくはブームを移動車両から降ろすためのクレーン車及びクレーン車に下ろされるアーム若しくはブームのための空間を不必要とすることができる。同時に、クレーン車によるアーム若しくはブームの吊り上げという危険を伴う動作を省くこともできる。又、少なくともクレーンを操作する手間が省けるので作業機械の取付けにかかる時間を短くすることができる。

ここで、上記方法に用いられるアーム若しくはブームの受け台としては、昇降手段が取付けられればどのようなものでも構わない。しかし、受け台は、作業機械のアーム若しくはブームを、該作業機械の本体から分離した際に担持するために用いられる受け台であって、前記アーム若しくはブームが担持される際に、該アーム若しくはブームの下方に配置されてその加重を受け止めると共に、複数の開口部が形成された下枠と、該下枠に固定されて上方に立ち上がる複数の支柱と、２つ以上の前記開口部の鉛直上方で該下枠と平行に配置されて２つ以上の前記支柱に一体的に固定された調整作用板を備え、前記アーム若しくはブームを担持して前記調整作用板の下方の１つ以上の前記開口部に該調整作用板の昇降を行うための昇降手段が配置された際には、該昇降手段の動作により前記アーム若しくはブームの位置調整が可能となるもののほうがより好ましい。昇降手段によって昇降される受け台の調整作用板には、受け台とアーム若しくはブームとによる数トン以上となりうる重量がかかることとなるが、このような構成であれば、当該調整作用板が複数の支柱に一体的に固定されているので、その数トン以上となりうる重量が受け台に固定された複数の支柱に分散されるので調整作用板が受け台より外れることなく、安定してアーム若しくはブームの位置調整を可能にする。

なお、本発明において、「アーム若しくはブーム」とは、アームのみ、ブームのみ、およびアームが先端に設けられたブームを示すものとする。

本発明によれば、作業機械と分離されたアーム若しくはブームを作業機械の本体に組み込む際に、その取付けに必要な空間を低減すると共に、より安全に短い時間で取付けを行うことが可能となる。即ち、作業機械の取付けを、従来よりも狭い場所で短時間にすることができるので、作業機械の稼働率を向上させ、効率的な作業を行うことができる。又、作業現場が狭くてもアームやブームが大型の作業機械を搬入させることもでき、更に作業効率を向上させることができると共に作業に要する時間を更に短くすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る受け台の概略的な斜視図、図２は同じく受け台の正面図と側面図、図３は同じく受け台を用いたブーム・アームを作業機械の本体に取付ける方法を示す模式図、図４は同じくブーム・アームが作業機械に取付けられた際の取付け部分の拡大図、である。なお、ブーム・アーム１０６（図３）とは、アーム若しくはブームのうちのアームが先端に設けられたブームをいうこととする。

最初に、本実施形態に係る受け台の構成について、図１、図２を用いて説明する。

受け台１１０は、図１に示す如く、大別すると、下枠１１２と複数の支柱（２つの主柱１１８と６つの側柱１２０）と調整作用板１２８とを有する。なお、受け台１１０は、数トン以上にも及ぶ分離された作業機械１０４のブーム・アーム１０６を担持するために用いられるので、鉄を主成分とする金属材料から形成された断面がＬ字形状のＬ形鋼やＩ字形状のＩ形鋼などを組み合わせることで構成されている。

下枠１１２は、作業機械１０４から分離されたブーム・アーム１０６が担持される際に、ブーム・アーム１０６の下方に配置されてその加重を受け止める。このため、下枠１１２は単一の開口から構成されるのではなく、内側が複数の区間に区切られている。、ブーム・アーム１０６が担持される方向Ｏの下枠１１２の中央部分には、凹部１１４が設けられている。その凹部１１４を挟むように、下枠１１２には２つの開口部１１６が形成されている。

開口部１１６を囲むように、複数の支柱が下枠１１２に固定されて上方に立ち上がっている。当該複数の支柱のうち、他の支柱よりも太い主柱１１８はそれぞれ、方向Ｏの開口部１１６の中央の凹部において下枠１１２から垂直に立ち上がり、側柱１２０はそれぞれ、方向Ｏの開口部１１６の中央の反凹部側および端の凹部側において下枠１１２から斜めに立ち上がり主柱１１８と一体固定されている。

調整作用板１２８は、２つ存在し、２つの開口部１１６の鉛直上方の下枠１１２下面から所定の高さに配置されている。当該所定の高さとしては、昇降手段として少なくとも数トンレベルの重量を押し上げる能力を備える油圧ジャッキ１３０（図１、２で、点線部分）を配置可能とする高さであり、例えば下枠１１２下面から１０ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍから８０ｃｍの範囲の高さである。なお、昇降手段は油圧ジャッキ１３０に限定されるものではなく、例えば圧縮空気などを用いるものであってもよい。調整作用板１２８は、それぞれ、下枠１１２と平行に配置されて１つの主柱１１８と３つの側柱１２０に一体的に固定されている。ここで「平行」とは、ほぼ平行という意味であり、昇降手段である油圧ジャッキ１３０が安定して調整作用板１２８を押し上げることが可能な水平レベルを要求したものである。なお、このような調整作用板１２８は、作業者によるブーム・アーム１０６の受け台１１０への固定・開放作業時に、作業者のための昇降用ステップとしても使用することができる。

２つの主柱１１８の上部は、水平に伸びる連結部材１２２で互いに固定されている。下枠１１２の凹部１１４の上面と連結部材１２２の下面とで形成される空間には、場合により（分離されたブーム・アーム１０６が図３に示す如く、２つ折状態で折り曲げられた際など）ブーム・アーム１０６の一部が配置されることとなる。２つの主柱１１８の最上部には、それぞれ、筒状部材１２４が固定され、更にその上部には係合部材１２６が固定されている。筒状部材１２４には、点線で示すピン１４０が嵌入されて、ピン１４０上に分離されたブーム・アーム１０６が載せられ、そして、係合部材１２６を利用してブーム・アーム１０６を固定することができる。なお、係合部材１２６は必ずしも必要ではなく、その固定機能をピン１４０に持たせることも可能である。

昇降手段である油圧ジャッキ１３０によって昇降される受け台１１０の調整作用板１２８には、受け台１１０とブーム・アーム１０６とによる数トン以上となりうる重量がかかることとなるが、上記のような構成であれば、調整作用板１２８がそれぞれ１つの主柱１１８と３つの側柱１２０に一体的に固定されているので、その数トン以上となりうる重量が受け台１１０に固定された１つの主柱１１８と３つの側柱１２０に分散されるので調整作用板１２８が受け台１１０より外れることなく、安定してブーム・アーム１０６の位置調整を可能にしている。なお、油圧ジャッキ１３０は、１つ以上が用いられ、受け台１１０が配置される面（例えば、地面やトレーラの荷台面など）に対して調整作用板１２８を昇降させることとなる。

次に、上述してきた受け台１１０を用いて、ブーム・アーム１０６を作業機械１０４の本体１０８に取付ける方法を、図３を用いて説明する。なお、図３において、作業現場で使用される作業機械１０４は、無限軌道を備えて、運転台とブーム・アーム１０６が取付けられるロアブーム１０８Ａが３６０度回転可能とされているが、作業機械はこれに限定されるものではない。また、本実施形態では、作業現場に作業機械１０４の本体１０８とは別にブーム・アーム１０６を移動させた移動車両は、トレーラ１００としているが、これに限らず、トラックや列車などであってもよい。

まず、トレーラ１００（の荷台１０２）上のブーム・アーム１０６に作業機械１０４の本体１０８を接近させて、ブーム・アーム１０６の取付部分１０６Ａの位置と、ロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂの位置との隔たりを確認する（図３（Ａ）、図４）。そして、ロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂの位置を、本体１０８の旋回動作と無限軌道による移動方向の変更およびロアブーム１０８Ａの回転動作により調整する。それでもブーム・アーム１０６の取付部分１０６Ａの位置とロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂの位置とでと大きな隔たりがある場合、特にロアブーム１０８Ａの高さがブーム・アーム１０６の位置より著しく低い場合には、作業機械１０４の位置を高くするような台を作業機械１０４の下に敷設することや、盛り土などを施す。このような本体１０８側の調整と同時に、ブーム・アーム１０６を担持している受け台１１０の調整を行う。具体的には、調整作用板１２８の下方の２つの開口部１１６の中央にそれぞれ、昇降手段である油圧ジャッキ１３０を配置（取付け）させる。そして、２つの油圧ジャッキ１３０を動作させて、調整作用板１２８の昇降を行うことで受け台１１０の傾きと高さといった姿勢を荷台１０２に対して変化させる。受け台１１０にはブーム・アーム１０６が担持されているので、結果的には、油圧ジャッキ１３０を動作させることで、ブーム・アーム１０６が位置を荷台１０２上で調整される。このときの油圧ジャッキ１３０は、トレーラ１００から動力を得てもよいし、作業機械１０４の本体１０８から得てもよい。もちろん、独立した油圧ポンプ（発動機によるものや手動のものを含む）を用いてもよい。なお、油圧ジャッキ１３０はブーム・アーム１０６が移動中は取り外し可能としておくことで、他の受け台に兼用でき、ブーム・アーム１０６の重量に応じて自在に変更することができる。

上記調整行為において、必要に応じて、トレーラ１００の移動および作業機械１０４の本体１０８の移動を繰り返し、ブーム・アーム１０６の取付部分１０６Ａの位置とロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂの位置との調整を行う。

上記調整がなされて、ほぼブーム・アーム１０６の取付部分１０６Ａの位置とロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂの位置とが一致した時点で、作業機械１０４の本体１０８をトレーラ１００に近づけて、トレーラ１００上のブーム・アーム１０６に作業機械１０４の本体１０８のロアブーム１０８Ａを取付ける（図３（Ｂ）、図４）。ブーム・アーム１０６の取付部分１０６Ａには係止のための係止ピン１０６Ｂが設けられて、ロアブーム１０８Ａの取付部分１０８Ｂには係止ピン１０６Ｂに噛合う爪状部材１０８Ｃが設けられている。この係止ピン１０６Ｂと爪状部材１０８Ｃとの噛合いが取付けのための「ガイド」の役割を果たす。このため、係止ピン１０６Ｂと爪状部材１０８Ｃとの噛合いが実現される程度まで位置調整がなされている場合には互いの取付部分１０６Ａ、１０８Ｂの位置が完全に一致しなくても、上記取付けが実現される（即ち、上記の調整行為は、数ｍｍ程度の誤差にまで調整すれば十分となる。）。
ブーム・アーム１０６とロアブーム１０８Ａとの固定は、ジョイントピン１０７を取付けることで行う。ジョイントピン１０７で固定がなされると、受け台１１０の係合部材１２６と、ブーム・アーム１０６に一体的に設けられた部材と、をつなぐ固定用の部材であるターンバックル１３２を取外して、ブーム・アーム１０６を可動状態にする。そして、ブーム・アーム１０６に本体１０８から動力を伝えてわずかに動かし、筒状部材１２４に嵌入されているピン１４０を取り外す。

次に、受け台１１０に当らないように、ブーム・アーム１０６および無限軌道を動かして、受け台１１０からブーム・アーム１０６を引き離す移動制御を行う（図３（Ｃ））。本実施形態においては、受け台１１０の主柱１１８を連結部材１２２が橋渡ししている態様であることから、この連結部材１２２に、ブーム・アーム１０６の先端が接触しないようにこの動作を行う。

そして、ブーム・アーム１０６の先端が受け台１１０に完全に接触しない状態までブーム・アーム１０６を動かした後に、トレーラ１００から作業機械１０４を引き離すことで、ブーム・アーム１０６の作業機械１０４の本体１０８への取付けを完了する（図３（Ｄ））。

本実施形態においては、受け台１１０に昇降手段である油圧ジャッキ１３０を取付けて受け台１１０の姿勢を変化させることで、ブーム・アーム１０６の位置を移動車両であるトレーラ１００上で調整することを可能としている。このため、ブーム・アーム１０６をトレーラ１００から降ろさずに作業機械１０４の本体１０８に直接取付けることが可能となる。即ち、ブーム・アーム１０６をトレーラ１００から降ろすためのクレーン車及びクレーン車に下ろされるブーム・アーム１０６のための空間を不必要とすることができる。同時にクレーン車によるブーム・アーム１０６の吊り上げという危険を伴う動作を省くことができる。又、少なくともクレーンを操作する手間が省けるので作業機械１０４の取付けにかかる時間を短くすることができる。

即ち、本発明は、作業機械１０４と分離されたブーム・アーム１０６を作業機械１０４の本体１０８に組み込む際に、その取付けに必要な空間を低減すると共に、より安全に短い時間で取付けを行うことが可能となる。即ち、作業機械１０４の取付けを、従来よりも狭い場所で短時間にすることができるので、作業機械１０４の稼働率を向上させることができる。又、作業現場が狭くてもアームやブームが大型の作業機械を搬入させることもでき、更に作業効率を向上させると共に、作業に要する時間を更に短い時間とすることができる。

本発明について第１実施形態を挙げて説明したが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでも無い。

例えば、第１実施形態においては、２つの主柱１１８を連結部材１２２で橋渡しして固定していたが、連結部材を一体的に固定するのではなく、取り外し可能若しくは設けないようにしてもよい。その場合には、図３（Ｃ）で示したブーム・アーム１０６の移動制御は不要とすることができ、アーム若しくはブームの取付け時間をより短くすることができる。

又、第１実施形態においては、受け台１１０を１つだけ用いたが、本発明はこれに限定されず、２つ以上を組み合わせて長いアーム若しくはブームを担持しても良い。このとき、受け台は同じ大きさである必要はなく、大きさを変えて使用してもよい。なお、２つ以上の受け台を使用する際には調整作用板は少なくとも１つの受け台に設けられていればよい。また、長いアーム若しくはブームを担持するために２つ以上の受け台を用いる代わりに、図５の第２実施形態に示す如く、４つの主柱１１８Ａを備えた１つの受け台１１０Ａを用いることができる。この場合には連結部材１２２Ａを方向Ｏに平行に位置する２つの主柱１１８Ａを連結するだけで、頑強な受け台１１０Ａを構成できるので、方向Ｏに直交する方向で連結部材を橋渡しする形態で設けなくてもよい。なお、それぞれの主柱１１８Ａには、アーム若しくはブームの加重を支えるためのピン１４０Ａを嵌入する複数の貫通孔１２４Ａが設けてあり、アーム若しくはブームの大きさや形態に合わせてピン１４０Ａの位置を変更することができる（図５では１つの貫通孔１２４Ａのみが観測可能な状態）。このため、当該ピン１４０Ａを引き抜いた時点で、連結部材１２２Ａの存在を気にすることなく、図３（Ｃ）で示したブーム・アーム１０６の移動制御は不要とすることができ、アーム若しくはブームの取付け時間をより短くすることができる。

又、上記実施形態においては、受け台１１０がブーム・アーム１０６を担持する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ブームとアームのうちのブームだけ、若しくはアームだけを担持するようにしてもよい。

又、上記実施形態においては、昇降手段である油圧ジャッキ１３０が、調整作用板１２８と分離可能で取付けられていたが、本発明はこれに限らず、昇圧手段が調整作用板１２８と一体構造をなしていてもよい。又、油圧ジャッキ１３０は２つだけを用いるのではなく、１つ以上用いられればよい。

本発明の第１実施形態に係る受け台の概略的な斜視図 同じく受け台の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ） 同じく受け台を用いたブーム・アームを作業機械の本体に取付ける方法を示す模式図 同じくブーム・アームが作業機械の本体に取付けられた際の取付部分の拡大図 本発明の第２実施形態に係るアーム若しくはブームの受け台の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）

符号の説明

１００…トレーラ
１０２…荷台
１０４…作業機械
１０６…ブーム・アーム
１０６Ａ、１０８Ｂ…取付部分
１０６Ｂ…係止ピン
１０７…ジョイントピン
１０８…本体
１０８Ａ…ロアブーム
１０８Ｃ…爪状部材
１１０、１１０Ａ…受け台
１１２、１１２Ａ…下枠
１１６…開口部
１１８、１１８Ａ…主柱
１２０、１２０Ａ…側柱
１２２、１２２Ａ…連結部材
１２４…筒状部材
１２４Ａ…貫通孔
１２８、１２８Ａ…調整作用板
１３０…油圧ジャッキ
１３２…ターンバックル
１４０、１４０Ａ…ピン

Claims (2)

1. 作業現場において、少なくともアーム若しくはブームを備える作業機械で作業をするために、該作業機械の本体とは別に移動車両に移動された該アーム若しくはブームを該作業機械の本体に取付ける方法であって、
   前記移動車両上の前記アーム若しくはブームを担持する受け台に取付けられた昇降手段により前記受け台の姿勢を変化させることで、該アーム若しくはブームの位置を該移動車両上で調整後、
   前記作業機械の本体を該移動車両に近づけて、該移動車両上の該アーム若しくはブームに該作業機械の本体を取付ける
   ことを特徴とするアーム若しくはブームを作業機械の本体に取付ける方法。
2. 分離された作業機械のアーム若しくはブームを担持するために用いられる受け台であって、
   前記アーム若しくはブームが担持される際に、該アーム若しくはブームの下方に配置されてその加重を受け止めると共に、複数の開口部が形成された下枠と、
   該下枠に固定されて上方に立ち上がる複数の支柱と、
   ２つ以上の前記開口部の鉛直上方で該下枠と平行に配置されて２つ以上の前記支柱に一体的に固定された調整作用板を備え、
   前記アーム若しくはブームを担持して前記調整作用板の下方の１つ以上の前記開口部に該調整作用板の昇降を行うための昇降手段が配置された際には、該昇降手段の動作により前記アーム若しくはブームの位置調整が可能となる
   ことを特徴とする受け台。

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