JPH02269229A - 多段伸縮アーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は多段伸縮アームに係り、特に竪坑等を掘削する
為に建設機械の本体に装着して使用する多段伸縮アーム
に関する。

〔従来の技術〕

油圧ショベルにて竪坑等を掘削するのに油圧穴のタラム
シエルパケット（以下、単にパケットという）が使用さ
れているが、油圧ショベルのブーム或いはアームの先端
に、機械的手段によりロープを介して伸縮する多段伸縮
アーム（以下、単に伸縮アームという）を取付け、この
伸縮アームの下端にパケットを装着して、地盤に押圧力
を与えながら竪坑等の掘削を可能ならしめるようにした
伸縮アームが特公昭６３−４７１１４９号公報にて開示
されてい、る。

この伸縮アームの例を、先端にパケットが装着されてな
る３段の伸縮アームを装着した油圧ショベルの全体構成
説明図の第６図と、３段の伸縮アームの模式的正面図の
第７図と、第７図の■−■線断面図の第８図とに基づい
て説明すると、このような伸縮アームは基端アーム（４
）に中間アーム（５）が、また中間アーム（５）に先端
アーム（６）が順次嵌挿されてなる構成であって、詳し
くは基端アーム（４）が油圧ショベル本体（１）にブー
ム（２）及びアーム用シリンダ（３）により俯仰自在に
装着される一方、先端アーム（６）の先端にパケット（
７）が装着されている。

そして、基端アーム（４）の基端、先端の両端には案内
シーブ０２）、０３）が各々取付けられると共に、この
基端アーム（４）の外周側面の両端部に一対の固定シー
ブ０８）、（２１）が設けられている。次いで、固定シ
ーブ０８１１側に移動手段としての油圧シリンダ００の
基端が取付けられ、そのシリンダ０ωのロンドの先端に
はハンガ０′Ｉ）が取付けられると共に、このハンガ０
７）の両端に一対の可動シーブ０９）、ＣＩが設けられ
ている。また、このハンガ０つには基端アーム（４）の
外周側面を転勤するローラ（１７ａ）が取付けられ、可
動シーブ０９、Ｑ（Ｉの移動を案内するようになってい
る。そして、前記基端側の案内シーブ０２）にロープθ
つが掛け回され、ロープ０５）の一端が中間アーム（５
）の基端に係止されると共に、他端が基端側の固定ジー
プ（２１）および稼働シーブＱ＠に掛け回されて固定シ
ーブ（２１）に係止される一方、前記先端側の案内シー
ブ０灯にロープθ４が掛け回され、このロープＯａの一
端が中間アーム（５）の基端に係止されると共に、他端
が先端側の固定シーブ０８）および可動シブ０■に掛け
回されて固定シーブ側側に係止されている。さらに、中
間アーム（５）の基端、先端の両端には案内シーブ（８
）、（９）が各々設けられ、この案内シーブ（８）、（
９）にはロープ００）、（Ｉｌｌが掛け回されると共に
、ロープ０■が基端アーム（４）の先端に、またロープ
（１０が先端アーム（６）の基端側に係止されてなる構
成になっている。

以下、上記構成になる伸縮アームの作用態様を説明する
と、先ず伸縮アームを伸長させる場合は、油圧シリンダ
０ωのロンドを伸長させて基端側の可動シーブＩ２Ｉを
固定シーブ（２１）に近づける一方、先端側の可動シー
ブ０９）を固定シーブ０１０から離す。

すると、基端側のロープ０５）が緩むので、それに伴、
って中間アーム（５）が自重により下方向に落下して伸
長する一方、先端側のロープ０４）が引っ張られるので
、それに伴って中間アーム（５）がロープ０４１の引張
力により下方向に引っ張られて伸長する。

また、中間アーム（５）を介してロープ０１ｌＤ、０１
）により支持されている先端アーム（６）は中間アーム
（５）の伸びと同時に下方向に伸長する。このとき、中
間アーム（５）は先端側のロープ０４１により下方向に
引っ張られている為、先端のパケット（７）に作用する
力は先端アーム（６）、ロー１０り、シーブ（９）、中
間アーム（５）、ロープ０４、案内シーブ０■、固定シ
ーブ側、可動シーブＯｇ）、油圧シリンダ０６）および
基端アーム（４）によって受けられる。これによって、
地盤にはパケット（７）により掘削反力、ブーム（２）
による押付力が与えられるので、硬い地盤でも能率良く
掘削することができる。

次に、この伸縮アームを縮小させる場合には、油圧シリ
ンダ０ωのロンドを縮めて基端側の可動シーブ１２Ｉを
固定シーブ（２１）より離す一方、先端側の可動シーブ
０つを固定シーブ側に近づける。さすれば、基端側のロ
ー１０ωが引っ張られ、それに伴って中間アーム（５）
がロープ０ωの引張力によって緩み一方先端側ロー１０
４が緩み、それに伴って中間アーム（５）が縮むので、
この伸縮アームはその支持状態の如何を問わず縮小する
。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の伸縮アームはそれなりに有用であるが、
メインテナンス等の観点からすると未だに以下に説明す
るような問題点を持っている。

即ち、伸縮アームはシーブに掛け回されたロープにより
伸縮される。これらロープにはグリース等の潤滑剤が塗
布されてメインテナンスされるが、ロープは何れもシー
ブにより繰返し屈曲されるのでその寿命が短くならざる
を得す、通常−箇月程度の間隔で交換しなければならな
い、そして、中間アームを伸縮させるロープは伸縮アー
ムの伸長長さを確保する為に複数のシーブに掛け回され
ており、しかも負荷により伸びるので交換作業に長時間
を要する他、頻繁に長さ調整を必要とするというメイン
テナンス上の問題が生じていた。

従って、本発明は耐久性に優れると共に、メインテナン
ス作業を容易ならしめる伸縮アームの擾伊を目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した問題点を解決する為になされたもので
あって、従って本発明に係る伸縮アームの構成は、建設
機械に装着される基端アームと、複数の中間アームと、
先端アームとが順次テレスコープ式に挿嵌されてなる伸
縮自在な伸縮アームにおいて、前記基端アームの外部に
駆動装置を設け、この基端アームのこの駆動装置の配設
側にこれにより回転される駆動鎖車を設けると共に、こ
の駆動鎖車の回転を、チェーンが掛け回されてなる基端
アームの両端に設けた鎖車の一方に伝達する伝達装置を
設け、このチェーンを次段の中間アームの反伸縮側に係
止する一方、この中間アームの両端に鎖車を設けてこれ
ら鎖車に掛け回したチェーンを前記基端アームに係止す
ると共に次々段のアームの反伸縮側に係止するというよ
うに、前記先端アームまでを前段のアームの両端に設け
た鎖車に掛け回すと共に係止したチェーンにより順次支
持してなることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば伸縮アームの構成を以上のようにしたの
で、駆動装置により回転される駆動鎖車の回転がチェー
ンを介して順次に次段側のアームに確実に伝達される。

そして、伝達装置の伝達比を変えることにより増速か可
能なので、伸縮アームの伸縮長さに容易に対応すること
ができる。

また、チェーンの寿命はローブに比較して一般に蟲かに
優れており、またチェーンはローブのように伸びたりす
ることがない。

〔実施例〕

本発明になる伸縮アームの一実施例を、３段の伸縮アー
ムを装着した油圧ショベルの全体構成説明図の第１図と
、３段の伸縮アームの模式的構成説明図の第２図と、第
１図の■部位を横にして示した詳細構成説明図の第３図
と、第１図の■部位を横にして示した詳細構成説明図の
第４図と、伝達装置の構成説明図の第５図とを参照しな
がら以下に説明する。

即ち、第１図に示す符号（２）は油圧シタベルの本体（
１）に俯仰自在に支持されてなるブームであり、このブ
ーム（２）の先端には３段の伸縮自在な伸縮アーム００
）を１１動自在に支持すると共に、この伸縮アム０ωの
支持位置から上方の離れた位置には、前記ブーム（２）
の−側面に設けたブラケットにそのボトム側を枢着して
なるアームシリンダ（３）のロッド（３ａ）の先端を枢
着した。

この伸縮アーム０ωの詳細は、第２図に示すように、ブ
ーム（２）の先端に取付けられる基端アーム（ＩＩ）と
、この基端アーム（ＩＯの内側に挿嵌される中間アーム
０２）と、この中間アーム０７Ｊの内側に挿嵌され、そ
の先端にパケット（７）を支持してなる先端アーム０り
とからなる構成とすると共に、基端アーム００のブーム
（２）への取付は側の反対側の一側面にブラケットを設
けて、これに伸縮アーム０Φの駆動装置である油圧シリ
ンダ０４を取付け、さらに中間と先端アーム０２）、０
りの伸縮側、つまり第２図における右側の下側面に増速
用のギヤボックスｃつを配設してなる構成とした。

二のギヤボックスθωの構成の詳細は以下の通りとした
。即ち、第５図に示すように、前記油圧シリンダα４の
ロッドの先端側にその一端を固着したチェーン０ωが掛
装される駆動鎖車０７）を外嵌し、この駆動鎖車θη支
持する駆動軸（１７ａ）の一端に大歯車（１７ｂ）を外
嵌すると共に、大歯車（１７ｂ）の歯に噛合する遊転歯
車０９）を介Ｌ７て、この大歯車（１７ｂ）よりも歯数
の少ない小歯車（２０ｂ）を従動軸（２０ａ）に外嵌し
て支持すると共に、この従動軸（２０ａ）により従動鎖
車ＱＩを外嵌して支持する構成とした↓そして、チェー
ン０ωを駆動鎖車０力に掛装した後、基端アームＯＤの
略中間位置に設けられた固定鎖車Ｇ印に掛装すると共に
、その他端を油圧シリンダ（ロ）のロッドの先端に連結
フレーム（１４ａ）を介して固着した。つまり、この油
圧シリンダ０４のロッドを伸縮させることによりチェー
ン０ωを介して駆動鎖車０７）を正逆回転させるように
した。

また、第３図と第４図とに示すように、基端アーム００
の両端に端部鎖車（２１）を設けて、これら端部鎖車（
２Ｉ）と前記従動鎖車（至）とに跨がってチエ−ン（２
２）を掛装する一方、第２図に示すように、このチェー
ン（２２）のリンクの連結ビンに外嵌される凹部を有す
る着脱自在な係止体（２３）をボルトを岬着することに
より、このチェーン（２２）を中間アム０２）の展伸長
側の側面に固着した。さらに、この中間アームａ′ｌＪ
の両端の各々に端部鎖車（２４）を設け、これら端部鎖
車（２４）に跨がってチェーン（２５）を掛装し、この
チェーン（２５）をチェーンの複数本のリンクの連結ピ
ンに外嵌される凹部を有する着脱自在な前記係止体（２
３）と同構成になる係止体（２６）をボルトを螺着する
ことにより、基端アーム００の下部内側面と先端アーム
０■の上部外側面とに各々固着した。なお、第３図に示
すように、中間アム０２）に取付けられて基端アーム０
０の内側面に当接し、また先端アーム側に取付けられて
中間アーム０２）の内側面に当接する一方、第４図に示
すように、基端アーム０１）の内側に取付けられ中間ア
ーム０２）の外側面に当接し、また中間アーム０りの内
側に取付けられて先端アーム０３）の外側面に当接して
いるものは、各々中間アーム０りと先端アーム０３）と
の同期伸縮に際して、これらを摺動自在に支持すると共
に、これらを滑らかに案内するパッド（２７）であり、
さらに各チェーンが掛装されている鎖車と鎖車との間で
これらチェーンを支持しているものは、各チェーンを案
内する為の遊転車（２８）であり、ギヤボックス０ωに
より支持されているローラはチェーンの移動方向を変換
する変換車（２９）である。

また、各鎖車は例えば、第３図に示すように、これらに
掛装されたチェーンの各々に螺子調整により所定の張力
を与え得るように、各々張力調整機構（３０）を介して
支持してなる構成とした。

以下に、上記した構成になる３段の伸縮アーム０［Ｄの
作用態様を説明すると、この伸縮アームＱＯ）を伸長さ
せるときには、先ず油圧シリンダ側のロッドを縮小させ
る。さすれば、駆動鎖車０７）に掛装されたチェーン０
６）は第２図において、その下側が左側方向に移動する
ので、前記大歯車（１７ｂ）はこのチェーン０ωにより
回転される駆動鎖車０７）により駆動軸（１７ａ）を介
して時計回り方向に回転され、次いでこの大歯車（１７
ｂ）の回転は遊転歯車０９）を介して小歯車（２０ｂ）
に伝達される。この小歯車（２０ｂ）を支持する従動軸
（２０ｂ）には従動鎖車ＱＯが取付けられ、そして従動
鎖車１２のと基端アームθＤに設けられた両端鎖車（２
１）とに跨がってチェーン（２２）が掛装されており、
かつこのチェーン（２２）が前記係止体（２３）により
中間アーム０りの外側面に固着されているので、この中
間アーム０りはチェーン（２２）の動きに応して基端ア
ーム（ＩＩ）の内側をパッド（２７）を介して摺動して
伸長する。また、中間アーム０２）に取付けられた両端
鎖車（２４）に跨がって掛装されたチエ−７（２５）に
より先端アーム０■はこの中間アーム０７Ｊの伸長と同
期して中間アームｒｍの内側をパッド（２７）を介して
摺動して伸長することになる。

このように油圧シリンダ０４）のロッドの縮小が各チェ
ーンを介して先端アーム０３）の先端に取付けられたバ
ケット（７）に伝達されるので、掘削すべき地盤に押付
力を作用させながら、このバケット（３）により地盤を
掘削することができる。

一方、この伸縮アーム００を縮小させるときには、油圧
シリンダ側のロッドを伸長させて、駆動鎖軍面を逆回転
させれば、この回転が大歯車（１７ｂ）から逆転歯車０
９）、小歯車（２０ｂ）を介して従動鎖車ＱＯに伝達さ
れ、さらに各チェーンと両端鎖車とを介して先端アーム
０３）に伝達されるので、中間、先端アーム０り、０■
は同期しながら縮小する。

上記したように、各チェーンと鎖車とにより油圧シリン
ダ０４）のロッドの伸縮作動が確実に伝達されるので、
伸縮アーム０■の傾斜等の支持状態の如何を問わずこれ
を伸縮作動させることができる。

そして、これらの各々のチェーンは何れもロブよりも優
れた耐久性を有しており、しかもロブのように伸びたり
することがないので、長期にわたって安定した状態でこ
の伸縮アーム００）を地盤への竪坑等の掘削工事に供す
ることができる。

さらに、本実施例にあっては従来のロープ式の伸縮アー
ムのように、複数回ロープを掛け回すまでもなく、ギヤ
ボックス（１５＋の大歯車（１７ｂ）と小歯車（２０ｂ
）との歯数比を変えることにより増速して、伸縮アーム
００の伸縮量を確保することができるのに加えて、チェ
ーンを着脱自在な係止体（２３）、（２６）によって固
着したので、これら係止体（２３）、（２６）を着脱す
るだけで、例えば高圧送電用の鉄塔の基礎工事の為の竪
坑等の掘削工事を行う為に、ヘリコプタ−等による山地
への運搬に際して、伸縮アームの重量の関係からこれを
分解する必要が生じたとしても、その分解、組立作業を
容易に行い得るという効果も生じてきた。

なお、上記した実施例にあっては、３段の伸縮アームを
例として説明したが、本発明の技術思想を４段以上の伸
縮アームについても適用することができるし、また油圧
シリンダ０滲を油圧モータに置換して、駆動鎖車を回転
させることもできるので、上記した実施例によってこの
発明の技術的思想の範囲が限定されるものではなく、し
かもこの範囲内における設計変更等は自由自在である。

〔発明の効果〕

本発明になる伸縮アームによれば、この伸縮アムの伸縮
作動は従来のようにローブではなく、駆動装置により回
転される鎖車と、この鎖車により駆動されるチェーンに
よって行われるが、チェーンは口〜ブに比較して耐久性
が優れていると同時に伸びることがないので、より長期
にわたってこれらチェーンを交換することなくこの伸縮
アムを安定した状態で使用することができるようになり
、チェーンの交換作業等に要するメインテナンス時間を
大幅に削減し得るようになった。

従って、本発明によって耐久性に優れると共に、メイン
テナンス作業を容易ならしめる極めて優れ、かつ有用な
伸縮アームを実現することができたのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる実施例の３段の伸縮アムを装着し
た油圧ショベルの全体構成説明図、第２図は本発明にな
る実施例の３段の伸縮アームの模式的構成説明図、第３
閾は第１図の■部位を横にして示した詳細構成説明図、
第４図は第１図の■部位を横にして示した詳細構成説明
図、第５図は伝達装置の構成説明図、第６図は先端にバ
ケットを装着してなる従来の３段の伸縮アームを装着し
た油圧ショベルの全体構成説明図、第７図は従来の３段
の伸縮アームの模式的正面図、第８図は第７図の■−■
線断面図である。 （１）−油圧ショベルの本体、（２）−ブーム、（３）
−アムシリング、（７）−バケット、０ａ）−３段伸縮
アム、０〇−基端アーム、ＱＬ−中間アーム、０■−先
端アーム、圓−油圧シリンダ、（１４ａＬ一連結フレー
ム、０５）−ギヤボックス、０ω、（２２）、（２５Ｌ
−チェ７、θ刀−駆動鎖車、（１７ｂＬ−大歯車、Ｇ８
）−固定鎖車、０９−遊転歯車、ＱＬ−従動鎖車、（２
０ｂ）−ｍ−小歯車、（２１）、（２４Ｌ一端部鎖車、
（２３）、（２６Ｌ−係止体、（２７）−パッド、（２
８）−遊転車、（２９）−変換車、（３０）−一張力調
整機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）建設機械に装着される基端アームと、複数の中間
   アームと、先端アームとが順次テレスコープ式に挿嵌さ
   れてなる伸縮自在な多段伸縮アームにおいて、前記基端
   アームの外部に駆動装置を設け、該基端アームの該駆動
   装置の配設側にこれにより回転される駆動鎖車を設ける
   と共に、該駆動鎖車の回転を、チェーンが掛け回されて
   なる基端アームの両端に設けた鎖車の一方に伝達する伝
   達装置を設け、該チェーンを次段の中間アームの反伸縮
   側に係止する一方、該中間アームの両端に鎖車を設けて
   これら鎖車に掛け回したチェーンを前記基端アームに係
   止すると共に次々段のアームの反伸縮側に係止するとい
   うように、前記先端アームまでを前段のアームの両端に
   設けた鎖車に掛け回すと共に係止したチェーンにより順
   次支持してなることを特徴とする多段伸縮アーム。