JPH03241121A - 建設機械の多段伸縮アーム - 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゛建設ｉ械の多段伸縮アームに関する。

［従来の技術］ 従来、油圧式ショベルで竪坑等を掘削するために用いら
れる多段伸縮アームとして本出願人による特願昭５４−
１４６０１号の「油圧式ショベルにおける多段伸縮アー
ム」があり、その多段伸縮アームは、例えば第３図及び
第４図に示されるように３段式伸縮アーム１１であって
、油圧式ショベル１のブーム２の先端に装着されアーム
シリンダ３で揺動させられる基端アームｌｌａに中間ア
ームｌｌｂと先端アームｌｌｎとを順次テレスコープ式
に伸縮可能に挿嵌し、基端アームｌｌａの上端より先端
アームｌｌｎを懸吊ロープ２１で懸吊し、基端アームｌ
ｌａの先端と先端アーム１１ｎの基端とを中間アームｌ
ｌｂの基端のシーブ１３を介して連結する支持ロープ１
５、及び基端アームｌｌａの先端と先端アームｌｌｎの
基端とを中間アームｌｌｂの先端のシーブ■４を介して
連結する支持ロープ１６によって中間アームｌｌｂを支
持して、互いに隣接するアーム間の伸縮量が常に等しく
なるように組み立て、先端アーム１１ｎの先端部に油圧
式作業工具３０が取付部３０ａを介して取り付けられて
おり、伸縮装置２０に含まれる油圧シリンダ２４の伸縮
によりシーブ機構２５を作動させ懸吊ロープ２１の懸吊
長さを増減させて伸縮アーム１１を縮小させたり重力に
より伸長させ、従って油圧式作業工具３０を上方に弓込
んだり重力に任せて下方に下げるようになっている。

又、先端アームｌｌｎの先端の油圧式作業工具３０に油
圧を供給する油圧ホース３１は先端アームｌｌｎの伸縮
に応じてホースリール３２に巻き込まれたり巻き戻され
たりするようになっている６又、このような多段伸縮ア
ームには、例えば第５図に示されるような特開昭６２−
８２１３１号の「建設機械の多段伸縮アーム」があり、
その多段伸縮アームは、基端アーム３５ａに中間アーム
３５ｂと先端アーム３５ｎとを順次テレスコープ式に伸
縮可能に挿嵌し、基端アーム３５ａの先端と先端アーム
３５ｎの基端とを中間アーム３５ｂの先端のシーブ３６
を介して連結する支持ロープ３７によって中間アーム３
．５　ｂを支持し、基端アーム３５ａの外周側面に油圧
シリンダ３８及びシーブ機構３９．４０を含む伸縮装置
４１を設け、伸縮装置４１によって先端アーム３５ｎの
基端に固定された引込みロー１４２及び中間アーム３５
ｂの基端に固定された押付はロープ４３を作動させて伸
縮アームを伸縮させ、先端アーム３５ｎ及びそれに装着
された作業工具（図示せず）を上方に引込んだり強制的
に下方に押付けるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述の第３図及び第４図に示される油圧式シ
ョベルにおける多段伸縮アームは、多段伸縮アーム１１
を伸縮させる伸縮袋Ｗ２０が複雑であるので油圧式作業
工具３０を下方に下げるのは重力に任せており、油圧式
作業工具３０を掘削地盤に強制的に押付けることができ
ないという問題があり、又、第５図に示される建設機械
の多段伸縮アームは、伸縮アームを伸縮するための伸縮
装置４１が部品点数も多く複雑でコストが高いという問
題があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、建設機械に装着される基端アームと１本以上
の中間アームと先端アームとを順次テレスコープ式に挿
嵌し、前記基端アームに対し前記中間アーム及び前記先
端アームを伸縮させるようにして成る建設機械の多段伸
縮アームにおける上述の問題を解決するために、 第１の発明として、前記基端アームの基端部に設置した
駆動スプロケットに前記先端アームの基端部に一端を固
定した駆動用チェーンを巻き掛け、前記基端アームの先
端部に設置した従動スプロケットに巻き掛けた後、前記
基端アームに隣接する中間アームの基端部及び前記基端
アームの先端部に設置した従動スプロケットに前記中間
アームの数をｎとしてｎ　＋　１回だけ巻き掛け、他端
を前記基端アームの先端部又は前記基端アームに隣接す
る中間アームの基端部に固定する一方、前記中間アーム
の各下端に従動輪を設置し、前記中間アームの直ぐ内側
の中間アーム又は先端アームの基端部に一端を固定した
支持チェーン又は支持ロープを前記従動輪に巻き掛けた
後直ぐ外側の中間アーム又は基端アームに他端を固定し
、前記駆動スプロケッ１〜を正逆転可能のモータで駆動
するようにした建設機械の多段伸縮アームを提供し、第
２の発明として、前記基端アームの基端部に設置した駆
動スプロケットに前記先端アームの基端部に一端を固定
した駆動用チェーンを巻き掛け、前記基端アームの先端
部に設置した従動スプロケットに巻き掛けた後、前記基
端アームに隣接する中間アームの基端部及び前記基端ア
ームの先端部に設置した従動スプロケットに前記中間ア
ームの数をｎとしてｎ＋１回だけ巻き掛け、他端を前記
基端アームの先端部又は前記基端アームに隣接する中間
アームの基端部に固定する一方、前記中間アームの各下
端に従動輪を設置し、前記中間アームの直ぐ外側の中間
アーム又は基端アームに一端を固定した支持チェーン又
は支持ロープを前記従動輪に巻き掛けた後直ぐ内側の中
間アームの基端部に他端を固定し、前記先端アームに隣
接する中間アームの下端に設置された前記従動輪に巻き
掛けられた前記支持チェーン又は支持ロープは過荷重が
作用すると全長が長くなる過荷重伸長装置を介して前記
中間アームの直ぐ外側の中間アーム又は基端アームに一
端を固定し、他端を前記先端アームの基端部に固定し、
前記駆動スプロケットを正逆転可能のモータで駆動する
ようにした建設機械の多段伸縮アームを提供しようとす
るものである。

［実施例コ 以下、本発明による建設機械の多段伸縮アームのうち第
１の発明に対応する実施例について第１図及び第２図を
参照して説明する。

第１図には建設機械の多段伸縮アームの第１の実施例が
示され、第２図には第２の実施例が示されている。

第１図及び第２図に示される多段伸縮アームは、いずれ
も第３図、第４図及び第５図に示される多段伸縮アーム
に含まれる伸縮アームを伸縮させるａ楕を改良したもの
であり、その他の部分は同一である。

第１及び第２の実施例はいずれも、建設機械に装着され
る基端アームｌｌａと１本以上の中間アーム１１ｂ、Ｃ
，ｄと先端アームｌｌｎとを順次テレスコープ式に挿嵌
し、基端アームｌｌａに対し１本以上の中間アームｌｌ
ｂ、ｃ、ｄ及び先端アームｌｌｎを伸縮させるようにし
て戒る建設機械の多段伸縮アームにおけるものである。

第１図においては中間アームが１本の３段伸縮アームを
例示し、第２図においては中間アームが３本の５段伸縮
アームを例示するが、この中間アームｌｌｂは２本以上
の所望の本数にすることもできる。

まず、第１図に示される第１の実施例について述べる。

駆動用チェーン６１は一端が先端アームｌｌｎの基端部
に固定され、基端アームｌｌａの基端部に設置された駆
動スプロケット６２に巻き掛けられ、基端アームｌｌａ
の先端部に設置された従動スプロケット６３に巻き掛け
られた後、中間アームｌｌｂの基端部に設置された従動
スプロケット６４に、中間アームｌｌｂの数１をｎとし
てｎ＋１即ち２回だけ巻き掛けられ、他端が基端アーム
１１、　ａの先端部に固定されている。

駆動スプロケット６２の回転面と従動スプロヶットロ３
の回転面は平行であるが中間アームｌｌｂの内側と外側
に離隔している。そのため駆動スプロケット６２から従
動スプロケッｉ〜６３に至る駆動用チェーン６１は平行
する前記回転面に対して斜行するが、基端アーム１．１
　ａの基端部と先端部の間の長さが非常に大きいので斜
行の角度は非常に小さく使用上差し支えない。

一方、中間アームｌｌｂの下端に従動輪５１が設置され
、一端が先端アームｌｉｎの基端部に固定された支持チ
ェーン又は支持ロープ５２が従動輪５１に巻き掛けられ
た後他端が直ぐ外側に隣接する基端アームｌｌａの基端
部に固定されている。

支持チェーン又は支持ロープ５２の前記他端は基端アー
ムｌｌａの基端部以外の所望の箇所に固定することもで
きる。

駆動スプロケッｌ〜６２はモータ（図示せず）によって
駆動されるようになっている。モータは油圧モータにす
ることが望ましい。

作用については、駆動スプロケット６２がモータ（図示
せず）によって第１図における反時計方向に駆動される
と、駆動用チェーン６１を介して先端アームｌｌｎが上
昇し、先端アームｌｌｎが上昇すると中間アームＩｌｂ
はその下端の従動輪５１に巻き掛けられた支持チェーン
又は支持ロープ５２を介して先端アームｌｌｎの上昇長
さの半分の長さだけ上昇する。即ち基端アームｌｌａに
対する中間アームｌｌｂの移動量は中間アーム１１ｂに
対する先端アームｌｌｎの移動量と等しい。

その反対に駆動スプロケット６２が時計方向に駆動され
ると、基端アーム１．１ａの先端部に一端が固定され中
間アームｌｌｂの基端部の従動スブロケッ１−６４に巻
き掛けられた駆動用チェーン６１によって中間アームｌ
ｌｂが下降し、駆動用チェーン６１は中間アームｌｌｂ
の下降長さの２倍の長さだけ駆動用スプロケット６２を
経て移動して繰り出され、先端アームｌｌｎが中間アー
ム１１ｂの下降長さの２倍の長さだけ下降する。即ち基
端アームｌｌａに対する中間アームｌｌｂの移動量は中
間アームｌｌｂに対する先端アームｌｌｎの移動量と等
しい。

先端アームｌｌｎの先端部に取り付けられた作業工具３
０が着地した後は、作業工具３０に作用する力は先端ア
ームｌｌｎ、支持チェーン又は支持ロープ５２、従動輪
５１、中間アームｌｌｂ、従動スプロケット６４、駆動
用チェーン６１及び従動スプロケット６３を経て基端ア
ームｌｌａに受けられる。従って作業工具３０による掘
削反力及びブーム２による押付力が十分に得られ、特に
硬い地盤でも能率よく掘削することができる。

又、このような動作は伸縮アームを水平状態にして掘削
又はダンプ作業を行う場合でも同様に行われる。

つぎに、第２図に示される第２の実施例について述べる
。

第２図の５段伸縮アームの構成については、第１図につ
いて説明した３段伸縮アームに準じて考えることができ
るが、以下主な相違点について述べる。

駆動用チェーン６５は一端が先端アームｌｌｎの基端部
に固定され、駆動スプロケット６６に巻き掛けられ、従
動スプロケット６７に巻き掛けられた後、従動スプロケ
ット６８．６９．７０に、中間アームｌｌｂ、ｃ、ｄの
数３をｎとしてｎ＋１即ち４回だけ巻き掛けられ、他端
が基端アーム１１ａの先端部に固定されており、一方、
一端が中間アーム１１Ｃ，ｄ又は先端アームｌｌｎの基
端部にそれぞれ固定された支持チェーン又は支持ロープ
５４ｂ、ｃ、ｄがそれぞれ従動輪５３ｂ、ｃ、ｄに巻き
掛けられた後、他端が基端アーム１１ａ又は中間アーム
ｌｌｂ、ｃの基端部に固定されている。

作用についても、第１図について説明した３段伸縮アー
ムに準じて考えることができる。

その場合、駆動スプロケット６６がモータ（図示せず）
によって第２図における反時計方向に駆動されると、中
間アームｌｌｂ、ｃ、ｄはその下端の従動輪５３ｂ、ｃ
、ｄに巻き掛けられた支持チェーン又は支持ロープ５４
ｂ−ｃ、ｄを介して内側に隣接する中間アームｃ、ｄ又
は先端アーム１１ｎの上昇長さの半分の長さだけ上昇し
、即ち隣接する中間アーム１ｌｂ−ｃ、ｄと先端アーム
１１ｎとの間の移動量は等しくなる。

その反対に駆動スプロケット６６が時計方向に駆動され
ると、基端アームｌｌａに対して中間アーム１１１）は
その基端部の従動スプロケット６８．７０に巻き掛けら
れた駆動用チェーン６５を介して押し下げられ、駆動用
チェーン６５は中間アーム１１．　ｂの下降長さの４倍
の長さだけ駆動用スプロケット６６を経て移動して繰り
出され、先端アームｌｌｎが中間アームｌｌｂの下降長
さの４倍の長さだけ下降する。互いに隣接する中間アー
ム１１ｂ−ｃ、ｄと先端アーム１１．ｎとの間の移動量
は支持チェーン又は支持ロープ５４ｂ、ｃ、ｄにより等
しくなる。

第１の実施例においては第１図に示されるように３段伸
縮アームを、第２の実施例においては第２図に示される
ように５段伸縮アームをそれぞれ例示し、その場合はい
ずれも一端が先端アーム１１ｎの基端部に固定された駆
動用チェーン６１．６５の他端が基端アームｌｌａの先
端部に固定されているが、例えば４段伸縮アーム等伸縮
段数が偶数の場合には、一端が先端アームｌｌｎの基端
部に固定された駆動用チェーンは基端アーム１１ａの基
端部の駆動スブロケッ１〜に巻き掛けられ、基端アーム
ｌｌａの先端部の従動スプロケットに巻き掛けられた後
、中間アームｌｌｂの基端部及び基端アームｌｌａの先
端部の従動スプロケットに、中間アームｌｌｂ、ｃの数
２をｎとしてｎ＋１即ち３回だけ巻き掛けられた後、前
記他端が中間アームｌｌｂの基端部に固定される。

つぎに、第２図には前述の第１の発明の他に第２の発明
に対応して新たに設けられた過荷重伸長装置７１が例示
されており、その過荷重伸長装置７１は、一端が先端ア
ームｌｌｎの基端部に固定され先端アームｌｌｎに隣接
する中間アーム１１ｄの先端部に設置された従動輪５３
ｄに巻き掛けられた支持チェーン又は支持ロープ５４ｄ
の他端と中間アームｌｉｄの外側に隣接する中間アーム
１１ｃとの間に介装されており、先端アーム１１ｎの先
端部に取り付けられている作業工具３０が急激な着地を
したとき等支持チェーン又は支持ロープ５４ｄに過荷重
が作用すると全長が長くなってその衝撃を吸収して隣接
する中間アームｌｉｄの動きが減少し鈍くなり、更に外
側にあるアームに衝撃が伝わらないようになっている。

［発明の効果］ 本発明による建設機械の多段伸縮アームは、上述のよう
に構成されているので、伸縮アームを伸縮させ作業工具
を上方に引込んだり下方に押付けたりするｍ構を従来の
ものに比して極めて簡単にすることができるようになっ
ており、コスＩ・を低減し、整備を容易にし、且つ故障
を少なくすることが可能になった。

更に大きな利点として掘削深さの延長がある。

即ち油圧シリンダ方式のものは最大モーメントが作用す
るときの各アームの重なり長さ（外側アームの下端と内
側アームの上端との間の長さ）を考慮して各アームの最
大伸縮長さが定められ油圧シリンダの最大伸縮長が決定
しているので、それ以上のアームの伸長は油圧シリンダ
方式では絶対できないが、本発明の方式によると、例え
ば垂直掘削をするとき大きな曲げモーメントが作用しな
いように使用すれば、アームの重なり長さを減らすこと
により同じ長さの伸縮アームで更に深い掘削が可能にな
る。

又、従来の油圧シリンダ方式ではシーブ機構及びロープ
等が風雨砂塵に曝されていたが、本発明による多段伸縮
アームでは、チェーン、駆動スプロケット、従動スプロ
ケット、従動輪等がすべて伸縮アーム内に内蔵され風雨
砂塵から守られる構造にすることが容易となる。

更に、支持チェーン又は支持ロープに過荷重伸長装置を
付設した場合は、作業工具が高速で硬い地盤に激突した
ときに支持チェーン又は支持ロープに瞬間的に大きな張
力が掛かる衝撃を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による建設機械の多段伸縮アームの第１
の実施例の線図的断面側面図、第２図は本発明による建
設機械の多段伸縮アームの第２の実施例の線図的断面側
面図、第３図は従来の油圧式ショベルの多段伸縮アーム
の線図的部分断面側面図、 第４図は第３図の線図的部分正面図、 第５図は従来の建設機械の多段伸縮アームの線図的部分
断面側面図である。 １　　　　　　・・・　油圧式ショベル２　　　　　　
　・　ブーム １】　　　　　　・・・　多段伸縮アーム１１ａ　　　
　　　・・　基端アーム １１ｂ、ｃ、ｄ　　・・・　中間アーム１１ｎ　　　　
　　・・　先端アーム １５．１６　　　・・　支持ロープ ２０　　　　　　・・・　伸縮装置 ２１　　　　　　　・　懸吊ロープ ２４　　　　　　・・・　油圧シリンダ２５　　　　　
　　・　シーブ機構 ３０　　　　　　　・　油圧式作業工具５１　　　　　
　・・・　従動輪 ５２　　　　　　　・　支持チェーン又は支持口５３　
ｌ）、　Ｃ， ５４ｂ　、　ｃ　、 １ ２ ６３　、６４ ５ ６ ６７へ〜７０ １ ！Ｉ４Ｉ４願出 願人 従動輪 支持チェーン又は支持口 −ブ 駆動用チェーン 駆動スプロケット 従動スブロケッ１− 駆動用チェーン 駆動スプロケット 従動スプロケット 過荷重伸長装置 頼富 龍太部 第１図 第 ４ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、建設機械に装着される基端アームと１本以上の中間
   アームと先端アームとを順次テレスコープ式に挿嵌し、
   前記基端アームに対し前記中間アーム及び前記先端アー
   ムを伸縮させるようにして成る建設機械の多段伸縮アー
   ムにおいて、前記基端アームの基端部に設置した駆動ス
   プロケットに前記先端アームの基端部に一端を固定した
   駆動用チェーンを巻き掛け、前記基端アームの先端部に
   設置した従動スプロケットに巻き掛けた後、前記基端ア
   ームに隣接する中間アームの基端部及び前記基端アーム
   の先端部に設置した従動スプロケットに前記中間アーム
   の数をｎとしてｎ＋１回だけ巻き掛け、他端を前記基端
   アームの先端部又は前記基端アームに隣接する中間アー
   ムの基端部に固定する一方、前記中間アームの各下端に
   従動輪を設置し、前記中間アームの直ぐ内側の中間アー
   ム又は先端アームの基端部に一端を固定した支持チェー
   ン又は支持ロープを前記従動輪に巻き掛けた後直ぐ外側
   の中間アーム又は基端アームに他端を固定し、前記駆動
   スプロケットを正逆転可能のモータで駆動することを特
   徴とする建設機械の多段伸縮アーム。 ２、建設機械に装着される基端アームと１本以上の中間
   アームと先端アームとを順次テレスコープ式に挿嵌し、
   前記基端アームに対し前記中間アーム及び前記先端アー
   ムを伸縮させるようにして成る建設機械の多段伸縮アー
   ムにおいて、前記基端アームの基端部に設置した駆動ス
   プロケットに前記先端アームの基端部に一端を固定した
   駆動用チェーンを巻き掛け、前記基端アームの先端部に
   設置した従動スプロケットに巻き掛けた後、前記基端ア
   ームに隣接する中間アームの基端部及び前記基端アーム
   の先端部に設置した従動スプロケットに前記中間アーム
   の数をｎとしてｎ＋１回だけ巻き掛け、他端を前記基端
   アームの先端部又は前記基端アームに隣接する中間アー
   ムの基端部に固定する一方、前記中間アームの各下端に
   従動輪を設置し、前記中間アームの直ぐ外側の中間アー
   ム又は基端アームに一端を固定した支持チェーン又は支
   持ロープを前記従動輪に巻き掛けた後直ぐ内側の中間ア
   ームの基端部に他端を固定し、前記先端アームに隣接す
   る中間アームの下端に設置された前記従動輪に巻き掛け
   られた前記支持チェーン又は支持ロープは過荷重が作用
   すると全長が長くなる過荷重伸長装置を介して前記中間
   アームの直ぐ外側の中間アーム又は基端アームに一端を
   固定し、他端を前記先端アームの基端部に固定し、前記
   駆動スプロケットを正逆転可能のモータで駆動すること
   を特徴とする建設機械の多段伸縮アーム。