特許 6290772 ブームの俯仰装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6290772

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】ブームの俯仰装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/95 20060101AFI20180226BHJP

   B66C 23/82 20060101ALI20180226BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/95

   B66C23/82 A

【請求項の数】1

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2014-238218(P2014-238218)

(22)【出願日】2014年11月25日

(65)【公開番号】特開2016-98101(P2016-98101A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2016年10月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005924

【氏名又は名称】株式会社三井三池製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100098154

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100092864

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 京子

(72)【発明者】

【氏名】山下 耕太郎

【審査官】 川上 佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０８４３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４２４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１５１８９３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／８０、４７／８４−４７／８６

Ｂ６５Ｇ ４７／９０−４７／９６

Ｂ６５Ｇ ６５／００−６５／２８

Ｂ６５Ｇ ６７／６０−６７／６２

Ｂ６６Ｃ １９／００−２３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体にブームが俯仰可能に支持されているとともに前記機体において前記ブームの幅方向に並列配置した互いに解除可能に同調（同期）する一対の電動シリンダを前記ブームの中心軸線に交差して配置されるイコライザプレートを介して前記ブームに連結したブームの俯仰装置であって、
前記イコライザプレートは中心位置に前記ブームに連結するための連結ピンの取付孔が形成されているとともに前記取付孔から前記ブームの幅方向の等離間で且つ前記ブームの下端方向位置に前記各電動シリンダにおけるロッドの先端を連結するための取り外し可能な電動シリンダ用連結ピンの電動シリンダ用取付孔がそれぞれ形成され、且つ前記各電動シリンダにおけるロッドの先端を連結するための電動シリンダ用連結ピンの電動シリンダ用取付孔から前記ブームの上端方向位置に前記ブームに形成した非常用取付孔に重なり非常用連結ピンを取り付ける補助取付孔が形成されており、前記一方の電動シリンダが故障した際に両電動シリンダの同調（同期）を解除するとともに前記故障した側の電動シリンダにおける電動シリンダ用連結ピンのイコライザプレートにおける電動シリンダ用取付孔への連結を取り外して正常な電動シリンダ側の前記補助取付孔と非常用取付孔に非常用連結ピンを連結して前記イコライザプレートと前記ブームとを連結し正常な電動シリンダにより前記ブームの俯仰を行うことを特徴とするブームの俯仰装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種重機に備えられている俯仰するブームの俯仰装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、石灰石や鉱石等のばら物の船積みに使用されるシップローダやスタッカ等の船積み装置や製鉄所に搬入される鉄鉱石、火力発電所に搬入される石炭、或いは貨物船に積み込まれる鉱石などのばら物を貯蔵、搬出などに用いられるスタッカやリクレーマなどの重機では俯仰可能なブームを備えているのが一般的である。

【0003】

そして、前記ブームを俯仰させる手段として各種のシリンダによるものが知られており、比較的小さな装置で大きな駆動力が得られること、起動・制動をショックレスに行えること、及び過大な荷重が作用した場合でも安全弁を作動させることで機械装置の損傷を比較的容易に回避できること、２本シリンダの場合に両シリンダの圧力同調が容易であること等から油圧シリンダが用いられていたが、油圧式の起伏手段は電動式のものと比較して、エネルギー効率が低いこと、駆動時の騒音が大きいこと、作動油の管理や廃油処理が必要になること等の難点があるため、油圧シリンダの代わりにボールネジを使用した電動モータ作動式の電動シリンダを用いるものが例えば特開２０１１−８４３５７号公報、特開２０１２−４６３４６号公報などに提示されている。

【0004】

このブームの俯仰装置は、電動シリンダを２本並列配置する方式が採用されるのが通常であり、機体に２本の電動シリンダを並列的に取付け、左右の電動機軸を自在接手等の同調軸で連結することにより互いに同調（同期）しながら作動するようになっている。

【0005】

この場合、従来は、前記２本の電動シリンダにおけるロッドの先端を連結ピンを介して直接ブームに連結されているものであり、ブームに幅方向の偏荷重がかかった場合などに２本の電動シリンダへの作用荷重が均等でなくなり不静定荷重が生じることになり、電動シリンダの寿命が短くなるという問題がある。

【0006】

また、前記従来の電動シリンダを用いた俯仰装置では、前記電動シリンダの一方が故障した非常の場合には両電動シリンダの同調を解除して正常に作動する側の１本の電動シリンダを用いてブームを俯仰させることになるが、前述のように電動シリンダを２本並列配置した場合においては、ブームに直接連結するためのシリンダ取付部はブームフレームの重心からの偏心量が大きく、１本の電動シリンダのみを用いてブームを俯仰させることによってブームフレーム側に過大なねじり負荷が加わるためブームの自重や通常作業時の負荷の割にフレームを強固にしなければならないという問題もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−８４３５７号公報

【特許文献2】特開２０１２−４６３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、２本の電動シリンダを用いたブームの起伏手段において、ブームのスムーズな俯仰動作を実現できるようにすること、更には２本の電動シリンダの内の一方が故障した場合に１本の電動シリンダによって俯仰動作を実施する際のブーム構造材へのねじり負荷を少なくすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そこで、本発明は、機体と前記機体に俯仰可能に支持されたブームとの間に前記ブームの幅方向に並列配置した互いに同調（同期）する一対の電動シリンダを連結して前記ブームを俯仰駆動するブームの俯仰装置であって、前記機体に設置した各電動シリンダにおけるロッドの先端をイコライザプレートを介して前記ブームに連結したことを特徴とする。

【0010】

また、本発明において、前記イコライザプレートは、中心位置に前記ブームの中心軸に前記ブームに連結するための連結ピンの取付孔が形成されているとともに前記イコライザプレートにおける前記取付孔から前記ブームの幅方向の等離間位置で且つ前記ブームの下端方向位置に前記各電動シリンダにおけるロッドの先端を連結するための電動シリンダ用連結ピンを取り付ける電動シリンダ用取付孔がそれぞれ形成されていることを特徴とすることが好ましい。

【0011】

更に、前記一対の電動シリンダの同調（同期）が解除可能であるとともに前記イコライザプレートの前記一対の連結ピンが取り外し可能で且つ前記各電動シリンダにおけるロッドの先端を連結するための電動シリンダ用連結ピンの電動シリンダ用取付孔から前記ブームの上端方向位置に前記ブームに形成した非常用取付孔に重なり非常用連結ピンを取り付ける補助取付孔が形成されており、前記一方の電動シリンダが故障した際に両電動シリンダの同調（同期）を解除するとともに前記故障した側の電動シリンダのイコライザプレートの電動シリンダ用取付孔への連結を取り外して正常な電動シリンダ側の前記補助取付孔と非常用取付孔に非常用連結ピンを連結して前記イコライザプレートと前記ブームとを連結して正常な電動シリンダにより前記ブームの俯仰を行うことにより一方の電動シリンダが故障した場合に対処することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、２本の電動シリンダを用いたブームの起伏手段において、ブームのスムーズな俯仰動作を実現できるようにすること、更には２本の電動シリンダの内の一方が故障した場合に１本の電動シリンダによって俯仰動作を実施する際のブーム構造材へのねじり負荷を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の好ましい実施の形態を示す概略図。

【図2】図１に示した実施の形態における要部を示す説明図。

【図3】図１に示した実施の形態における一方の電動シリンダが故障した場合の要部を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。

【0015】

図１は本発明における好ましい実施の形態を示すものであり、機体１上に俯仰動作を行うブーム２を備えているとともに、前記機体１上に並列配置した２本の電動シリンダ３，４が配置されている。

【0016】

この電動シリンダ３，４は従来のブームについての俯仰装置に用いられるものと同様に機体１の例えばブーム２の長さ方向中央付近に幅方向に所定の間隔で配置されており、電動モータ３１，４１の駆動によりボールネジ（図示せず）を回動させることでシリンダ部３２，４２からロッド３３，４３を進退動作させて作動するようになっている。

【0017】

また、前記電動モータ３１，４１により駆動するボールネジ部分が同期軸５により連結されて両電動シリンダ３，４が解除可能に同期（同調）している。

【0018】

更に、前記電動シリンダ３，４のロッド３３，４３は直接ブーム２に連結されておらずにイコライザプレート６を介して連結されている。

【0019】

図２は連結部分の詳細を示すものであり、前記イコライザプレート６は、中心位置にブーム２の中心軸線上に形成された取付孔２３に連結するための連結ピン７の取付孔７１が形成されているとともに前記イコライザプレート６における取付孔７１から前記ブーム２の幅方向の等離間位置で且つブーム２の下端方向位置に各電動シリンダ３，４におけるロッド３３，４３の先端を連結するための電動シリンダ用連結ピン８，９を取り付ける電動シリンダ用取付孔８１，９１がそれぞれ形成されている。

【0020】

更にまた、前記イコライザプレート６の前記各電動シリンダ３，４のロッド３３、４３を取り付ける一対の連結ピン８，９は取り外し可能である。

【0021】

加えて、イコライザプレート６には、各電動シリンダ３，４におけるロッド３３，３４の先端を連結するための電動シリンダ用連結ピン８，９の電動シリンダ用取付孔８１，９１からブーム２の上端方向位置においてブーム２に形成した非常用取付孔２１，２２に重なり非常用連結ピン（図示せず）を取り付ける補助取付孔８２，９２が形成されている。

【0022】

本実施の形態によれば、従来の俯仰装置と同様に前記電動シリンダ３，４を伸縮させてブーム２を俯仰させるものである点は同様であるが、本実施の形態では、電動シリンダ３，４のロッド３３，４３は直接ブーム２に連結されておらずにブーム２に連結ピン７により連結されたイコライザプレート６に連結ピン８，９を介して連結されているのでイコライザ効果が生じることにより、電動シリンダ３，４へのブーム２の荷重が均等に掛かるので動作時の不静定荷重の作用が生じない。従って、どちらの電動シリンダ３，４に対しても均等に負荷が掛かり、ブーム２における幅方向の荷重及びブーム２における長手方向軸まわりのねじり荷重による一方の電動シリンダ３または４への過負荷を防止することができる。

【0023】

また、電動シリンダ３，４の一方、例えば電動シリンダ４が故障した際に両電動シリンダ３，４の同調（同期）を解除するとともに図３に示すように、前記故障した側の電動シリンダ４のイコライザプレート６の電動シリンダ用取付孔９１への連結を解除して正常な電動シリンダ３側の補助取付孔８２とブーム２に形成されている非常用取付孔２１に非常用連結ピン８４を連結してイコライザプレート６とブーム２とを連結して正常な電動シリンダ３によりブーム２の俯仰を行う。

【0024】

このようにして一方の電動シリンダ４が故障した際に、もう一方の電動シリンダ３のみで運転せざるを得ない場合においても、連結ピン８により電動シリンダ３を連結したイコライザプレート６は、電動シリンダ３側のブーム２に形成されている非常用取付孔２１とイコライザプレート６の補助取付孔８２が非常用連結ピン８４にてブーム２と連結されることにより電動シリンダ３の駆動力がそのままブーム２に伝達されるため、故障した電動シリンダ４を取り外してもう一方の電動シリンダ３だけでブーム２を俯仰させることができる。

【0025】

尚、ここでは、電動シリンダ４が故障した場合を示したが、電動シリンダ３が故障した場合も同様にして他方の電動シリンダ４のみで運転せざるを得ない場合であってもブーム２を俯仰させることができる。

【0026】

さらに、ブーム２の左右の主構造部材の下部にシリンダを取付けていた従来の構造に比べて、本構造ではブームの構造部材幅にとらわれずに２本の電動シリンダをブーム重心に接近して配置することができ、１本のシリンダによるブーム俯仰運転時のブーム重心からの電動シリンダ取付部までの偏心に起因するブーム構造材に発生するねじり負荷を低減することができる。

【符号の説明】

【0027】

１ 機体、２ ブーム、３，４ 電動シリンダ、５ 同期軸、６ イコライザプレート、７ 連結ピン、８，９ 電動シリンダ用連結ピン、２１，２２ 非常用取付孔、２３ 取付孔、３１ 電動モータ、３２ シリンダ部、３３ ロッド、４１ 電動モータ、４２ シリンダ部、４３ ロッド、７１ 取付孔、８１，９１ 電動シリンダ用取付孔、８２，９２ 補助取付孔、８４ 非常用連結ピン

【図1】

【図2】

【図3】