JP6566874B2 - ブーム降下防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、産業車両のブーム降下防止装置に関するものである。

たとえば、スキッドステアローダのような、油圧式シリンダの伸縮によってブームを上下に旋回させることができる産業車両においては、ブームを所定の高さに維持したまま、車両のメンテナンスを行う場合がある。たとえば特許文献１には、ブームの降下を防止してブームを所定高さに維持するための、ブーム降下防止装置が開示されている。

特開２００８−６３７６１号公報

特許文献１に開示されたブーム降下防止装置が用いられる車両は、前後の車輪を有する車体の上部中央に運転席が設けられ、この運転席の左右両側に立フレームを有し、この立フレームの後方上部において一端が水平軸によって旋回自在に支持されるとともに他端を常時前方に傾けて設けられるブームを有し、このブームの他端において水平軸によって旋回自在に支持されたフレーム状の荷役装置を有し、この荷役装置の前方の端部において水平軸によって旋回自在に支持されたバケットを有するものである。また、伸縮自在である左右一対の油圧式のブーム傾動用シリンダが、前記立フレームと前記荷役装置との間に設けられている。ブーム傾動用シリンダは、ブームが最も下に傾いた状態で最も縮んだ状態となるように構成されている。ブーム傾動用シリンダが伸びると、ブームは、ブーム傾動用シリンダの伸びによる押力を上に逃がすようにして、旋回上昇する。逆に、ブーム傾動用シリンダが縮まると、ブームは、ブーム傾動用シリンダの縮みによる引張力を下に逃がすようにして、旋回降下する。

このような構成の車両において、先行文献１に開示されたブーム降下防止装置は、下方が開放したコ字形断面のストッパ体が、その基端が荷役装置に支持されることで基端から後ろ向きに突出する状態となって、ブームとブーム傾動用シリンダとの間に配置されるように設けられている。ストッパ体は、ブーム傾動用シリンダにおけるシリンダの径よりも幅が小さく、シリンダから出入りするシリンダロッドの径よりも幅が大きいものである。ブーム降下防止装置を作動させるには、運転者がストッパ体における後ろ向きの先端側を基端まわりに旋回降下させてその先端をシリンダの外周面に接触させる。そして運転者は、運転席での操作によりブーム傾動用シリンダを伸ばしてブームを上昇させる。すると、ブーム傾動用シリンダの伸びに伴って、ストッパ体の先端は、シリンダに接触しながらシリンダに沿って前方へ移動する。ブーム傾動用シリンダをある程度伸ばしてストッパ体の先端がシリンダの前端部を越えると、ストッパ体は、シリンダから外れることにより自重により旋回降下してシリンダの端部から伸びるシリンダロッドに外嵌りする。すると、ストッパ体の基端は荷役装置に支持され、かつ、その先端はシリンダの前端部と突き合わされたロック状態となる。このため、ブーム傾動用シリンダが縮むのを防止することができる。すなわち、ブームが降下するのを防止することができる。

しかし、前述したブーム降下防止装置の作動時において、ストッパ体の先端がシリンダに接触しながら移動する際には、ストッパ体の重みによりその接触部に生じる摩擦抵抗によって、動作を円滑に行えない場合がある。

そこで本発明は、円滑に動作することが可能なブーム降下防止装置を得ることを目的とする。

この目的を達成するため本発明のブーム降下防止装置は、
シリンダ装置の伸びによって上昇しシリンダ装置の縮みによって降下して傾き動作されるブームと、このブームに基端が連動連結されて前記シリンダ装置の縮みを防止し得るストッパ体と、を備える産業車両のブーム降下防止装置であって、
前記ストッパ体は、前記シリンダ装置が縮んだ状態のときに先端が前記シリンダ装置のシリンダの外周面に接触するものであり、
前記ストッパ体は、前記シリンダ装置が伸びた状態のときに先端がシリンダロッドに外嵌りし前記シリンダの端部に接触するものであることで、シリンダ装置の縮みを防止し得るものであり、
前記ストッパ体における前記シリンダの外周面との接触部分に、前記シリンダ装置の伸縮によって移動するストッパ体の移動に合わせて前記シリンダ装置の軸方向に真っ直ぐ回転する回転体を設けた、
ことを特徴とする。

本発明によれば、ストッパ体におけるシリンダの外周面との接触部分に設けた回転体が、シリンダ装置の伸縮によるストッパ体の移動に合わせて回転するので、この接触部分における摩擦抵抗を低減させることができ、ブーム降下防止装置を円滑に動作させることができる。

また、本発明は、そのストッパ体に、ストッパ体が外嵌り状態から外れる方向に動くのを規制してストッパ体の外嵌り状態を維持する保持部材が設けられるのが好ましい。これによれば、ストッパ体を保持することによりストッパ体の外嵌り状態を維持することができるので、シリンダ装置の縮みを防止してブームの降下を確実に防止することができる。

本発明の実施の形態に係るブーム降下防止装置を具備する産業車両の側面図である。 同ブーム降下防止装置の立体図である。 摩擦低減ローラとシリンダとの接触状態を示す図である。 ストッパ体とシリンダロッドとの位置関係を示す図である。 保持ピンが保持クリップに保持されている様子を示す図である。 ブーム降下防止装置を作動させるときの側面図である。 図６の状態からストッパ体を旋回降下させた時の側面図である。 図７の状態からブーム傾動用シリンダを伸ばしたときの側面図である。 図８の状態からブーム傾動用シリンダをさらに伸ばしてストッパ体がシリンダロッドに外嵌りしたときの側面図である。 図９の状態からブーム傾動用シリンダを縮めてストッパ体に保持ピンを差し込んだときの側面図である。 保持ピンを保持クリップに収納するときの様子を示す図である。 図１０の状態から収納スプリングを有効状態としたときの側面図である。 図１２の状態からブーム傾動用シリンダを伸ばしてストッパ体がシリンダロッドから外れたときの側面図である。 保持ピンを保持クリップから離脱させるときの様子を示す図である。 図１３の状態からブーム傾動用シリンダを最も縮めたときの側面図である。

図１に示すように、ブーム降下防止装置１が用いられる車両は、左右一対の前輪３および左右一対の後輪４を有する車体２の上部中央に運転席５が設けられ、この運転席５の左右両側にそれぞれ前後方向に設けられる立フレーム６を有し、これらの立フレーム６の後端部上側において後端部が水平軸９６によって旋回自在に支持される左右一対のブーム７を有し、このブーム７の前端部において水平軸９７によって旋回自在に支持されたフレーム状の荷役装置８を有し、この荷役装置８の前端部において水平軸９８によって旋回自在に支持されたバケット９を有するものである。また、立フレーム６の後部と荷役装置８の後端部とに、伸縮自在である左右一対の油圧式のブーム傾動用シリンダ１０の前端部および後端部のそれぞれが、水平軸９９、１００によってそれぞれ旋回自在に支持されている。ブーム傾動用シリンダ１０は、シリンダ１１とこのシリンダ１１から出入り自在のシリンダロッド１２とを具備している。ブーム傾動用シリンダ１０は、シリンダロッド１２がシリンダ１１から出入りすることで伸縮する構成となっており、最も縮んだ状態でブーム７を最も下に傾いた状態にさせることができる。

ブーム傾動用シリンダ１０が伸びると、ブーム７は、ブーム傾動用シリンダ１０の伸びによる押力を上に逃がすようにして、旋回上昇する。逆に、ブーム傾動用シリンダ１０が縮まると、ブーム７は、ブーム傾動用シリンダ１０の縮みによる引張力を下に逃がすようにして、旋回降下する。

荷役装置８の後端部には、細長い形態のストッパ体１３の基端が設けられている。すなわち、ストッパ体１３は、その基端が、ブーム傾動用シリンダ１０を支持しているのと同じ水平軸９９によって荷役装置８に上下に旋回自在に連結支持され、水平軸９９における基端の位置から車体２の後方側に向かって配置され、その先端に、回転体としての摩擦低減ローラ２７を有している。

ブーム降下防止装置１を作動させるには、ブーム７に引っ掛けられるなどによりブーム７に沿って配置されていたストッパ体１３の先端側を自重により旋回降下させて、摩擦低減ローラ２７をシリンダ１１の外周面に接触させる。ストッパ体１３の自重により摩擦低減ローラ２７をシリンダ１１の外周面に接触させたまま、ブーム７を上昇させるためにブーム傾動用シリンダ１０を伸ばす。すると、ストッパ体１３の基端は荷役装置８で支持されており、かつ、シリンダロッド１２がシリンダ１１から出ることによりブーム７とともにストッパ体１３を押し上げるので、シリンダ１１の外周面に接触する摩擦低減ローラ２７は回転しながらシリンダ１１の外周面を伝ってシリンダ１１の基端側へと移動する。詳細は後述するが、ブーム傾動用シリンダ１０をさらに伸ばして、摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１の前端部を越えたとき、摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１から外れることにより、ストッパ体１３は自重により旋回降下し、シリンダロッド１２に外嵌りする。

同様に詳細は後述するが、ストッパ体１３がシリンダロッド１２に外嵌りすると、ストッパ体１３の先端とシリンダ１１の前端部とが突き合わされる。このとき、ストッパ体１３の基端は荷役装置８において支持されているので、荷役装置８とシリンダ１１の前端部との間にストッパ体１３が挟み込まれることになり、
これによりブーム傾動用シリンダ１０が縮むのを妨げることができる。すなわち、ブーム７の降下を防止することができる。

図２に示すように、ストッパ体１３は、下方が開放されたコ字断面の長尺材であり、その基端部が荷役装置８を左右方向から挟み込むように配置されて、水平軸９９によって荷役装置８に旋回自在に支持されている。

ストッパ体１３の左右方向の幅は、シリンダ１１の径よりも小さく、シリンダロッド１２の径よりも大きく形成されている。これにより、ストッパ体１３は、図３（ａ）に示すようにシリンダ１１に外嵌りすることがない一方で、図４に示すようにシリンダロッド１２に外嵌りすることができる。

図２および図３（ａ）に示すように、ストッパ体１３の先端部に設けられた一対の摩擦低減ローラ２７、２７は、それぞれ回転軸２８を介して取付ブラケット２５に支持されている。

取付ブラケット２５は、Ｌ字形状に形成されており、ストッパ体１３の先端部における下端の左右両側面のそれぞれからストッパ体１３の幅方向の斜め下方に突き出すようにして設けられている。取付ブラケット２５の基端部とストッパ体１３との接合部は、上下方向の縦長接合部２６を構成している。

図３（ａ）に示すように、回転軸２８は、摩擦低減ローラ２７とシリンダ１１の外周面との接触位置における接線と平行となるように設けられている。これにより、摩擦低減ローラ２７は、シリンダ１１の軸方向に真っ直ぐ回転することができる。

図２に示すように、ストッパ体１３における取付ブラケット２５が設けられている位置から先端側にかけては、切り欠き構造の接触防止部２９が形成されている。これにより、図３に示すように摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１の外周面に接触したとき、ストッパ体１３の先端下部がシリンダ１１に接触するのを防止することができる。すなわち、摩擦低減ローラ２７のまわりに空間をもたせて、摩擦低減ローラ２７のみをシリンダ１１の外周面に接触させることができる。

ストッパ体１３の両側面にはピン孔３２が貫通状態で設けられている。図２に示す状態においては、このピン孔３２に対して抜き差し自在の保持ピン３０がストッパ体１３の両側面を貫いて設けられている。

図４に示すように、保持ピン３０は、Ｌ字状に加工された棒材にて構成されている。ストッパ体１３がシリンダロッド１２に外嵌りした後、ピン孔３２に保持ピン３０のピン部３０ａを差し込むことで、シリンダロッド１２を下方で支持することができ、これにより、ストッパ体１３がシリンダロッド１２から上方に外れることを防止することができる。

図２に示すように、保持ピン３０のピン部３０ａを抜き差しする側のピン孔３２の近傍には、保持ピン３０のハンドル部３０ｂを保持し得る板バネ体にて構成された保持クリップ３１が設けられている。図５に示すように、保持クリップ３１は、その一端がボルトＢによりストッパ体１３に固定されており、その一端に連続してストッパ体１３よりも外方向に突き出す山型の保持部３１ａを有し、保持部３１ａから連続してストッパ体１３を抑え込む方向に力を作用させる接触部３１ｂを有し、接触部３１ｂから連続してストッパ体１３の外方向に曲げて形成される案内部３１ｃを有している。

図２、図４、図９に示すように、ストッパ体１３の先端部における天部の内面には、シート状のロッド緩衝ラバー２４が貼り付けられている。これにより、ストッパ体１３が旋回降下してシリンダロッド１２に外嵌りする際の、ストッパ体１３の天部とシリンダロッド１２との接触により生じる衝撃を和らげることができる。

図２に示すように、ストッパ体１３の長手方向の中央部下端には、ストッパ体１３の先端にいくに従ってストッパ体１３の上面方向に傾斜する絞り部１４が形成されている。これにより、ストッパ体１３の先端部の上下幅が、ストッパ体１３の基端部の上下幅よりも小さいものとなっている。ストッパ体１３の先端部の上下幅を小さくすることで、シリンダロッド１２の伸長により摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１の先端から外れて旋回降下する際の降下幅を小さくすることができる。すなわち、前述したストッパ体１３がシリンダロッド１２に外嵌りする際の衝撃を小さくすることができる。

ストッパ体１３の上面には、ガイド孔１７を有する左右一対のスプリングガイド１６が設けられている。スプリングガイド１６は、その後端部に、扇状に切り欠く引掛部１８を有している。両スプリングガイド１６どうしの間には、収納スプリング１９が設けられている。収納スプリング１９は、その前端部がブーム７に設けられた引掛片７ａと連結されており、その後端部が可動フック２０と連結されている。可動フック２０は、その一端部２１がスプリングガイド１６のガイド孔１７にはまり込んでおり、このガイド孔１７から外れることがなく、かつ、ガイド孔１７に沿って往復自在とされている。可動フック２０は、その他端部に、環状部２２を有している。環状部２２は、スプリングガイド１６の引掛部１８に引っ掛かることができる。また、環状部２２は、ブーム７に設けられた収納引掛片７ｂに引っ掛かることができ、これにより、ブーム降下防止装置１をブーム７に装着することができる。

ストッパ体１３における環状部２２と干渉する位置には、すなわち環状部２２を引掛部１８や収納引掛片７ｂに引っ掛けたときにおけるこの環状部２２に対応する位置には、シート状の緩衝ラバー２３が貼り付けられている。これにより、環状部２２との干渉によってストッパ体１３が傷付くのを防止することができる。

ストッパ体１３の上面における基端部側には、平面視Ｕ字状に切り欠かれた干渉防止切り欠き１５が設けられている。これにより、ストッパ体１３と荷役装置８とが干渉するのを防止することができる。

次に、ブーム降下防止装置１の動作の説明をする。

通常の状態においては、図２に示すように、ストッパ体１３はブーム７に装着されている。その状態からブーム７を上昇させるのであるが、そのときに、図６において実線で示すように、保持ピン３０がピン孔３２から引き抜かれている状態で、図７に示すように可動フック２０の環状部２２を収納引掛片７ｂから外してストッパ体１３を旋回降下させ、摩擦低減ローラ２７とシリンダ１１の外周面とを接触させる。このとき、接触防止部２９により摩擦低減ローラ２７のまわりに空間をもたせているので、ストッパ体１３とシリンダ１１の外周面とは互いに接触することがなく、確実に、摩擦低減ローラ２７のみをシリンダ１１の外周面に接触させることができる。また、可動フック２０は、スプリングガイド１６のガイド孔１７に沿ってこのガイド孔１７の前方に移動するので、収納スプリング１９は伸びていない状態である。すなわち、収納スプリング１９は引張力を作用させていない無効状態である。

図３に示すように、摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１の外周面に接触している状態における、ストッパ体１３の自重による負担は、摩擦低減ローラ２７を伝って取付ブラケット２５の基端部にかかる。このとき、前述のように、取付ブラケット２５は斜め下方に突き出して設けられているので、図３（ｂ）にベクトル表示するように、前記負担を取付ブラケット２５が縮む方向に分散させることができる。一般的に材料は、曲げ方向に対する力に弱い一方で、伸縮方向に対する力に強いので、前記負担を取付ブラケット２５が縮む方向に分散することで、取付ブラケット２５を水平方向などに配置する場合と比べて、取付ブラケット２５の破損を防止することができる。さらに、取付ブラケット２５は、縦長接合部２６を介して、縦長面でストッパ体１３と接合している。この縦長接合部２６は前記曲げ方向に対する力に対して強く、これによっても取付ブラケット２５の破損を防止することができる。

図７に示すように、摩擦低減ローラ２７をシリンダ１１の外周面に接触させた後は、運転席で操作することにより、ブーム傾動用シリンダ１０を伸ばす。ストッパ体１３の基端部は荷役装置８で支持されており、かつ、シリンダロッド１２がシリンダ１１から出ることによりブーム７とともにストッパ体１３を押し上げるので、摩擦低減ローラ２７は、図８に示すように、シリンダ１１の外周面を伝ってシリンダ１１の前端部へと移動する。このとき、摩擦低減ローラ２７が回転することで摩擦低減ローラ２７とシリンダ１１の外周面との接触部に生じる摩擦を低減することができる。したがって、ブーム降下防止装置１を円滑に動作させることができる。

図９に示すように、摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１の前端部を越えて移動したときは、摩擦低減ローラ２７がシリンダ１１から外れてストッパ体１３がその自重により旋回降下する。ストッパ体１３は旋回降下することによりシリンダロッド１２に外嵌りする。このとき、図９に示すように、ストッパ体１３の先端部とシリンダ１１の先端部との間には隙間が生じる。そして、このとき、シリンダロッド１２はストッパ体１３の天部の内面に設けられたロッド緩衝ラバー２４に接触するので、ストッパ体１３の外嵌り時にストッパ体１３の天部とシリンダロッド１２とに生じる衝撃を、和らげることができる。さらに、絞り部１４により、ストッパ体１３の基端部の上下方向の長さを長く保ったうえで、その先端部の上下方向の長さが短くされているので、ストッパ体１３が旋回降下する距離を小さくすることができる。すなわち、前記衝撃を小さくすることができる。これらロッド緩衝ラバー２４が奏する効果と絞り部１４が奏する効果とが相俟って、前記衝撃を一層和らげることができる。なお、絞り部１４によりストッパ体１３の基端部の上下方向の長さを長く保つことで、旋回支点であることにより負担のかかり易い基端部を、頑丈にすることができる。

図１０に示すように、ブーム傾動用シリンダ１０を縮めることで、前述したストッパ体１３の先端部とシリンダ１１の先端部との間に生じた隙間を埋めて、両者を突き合わせる。このとき、ストッパ体１３の先端部とシリンダ１１の先端部とが突き合わされているうえ、ストッパ体１３の基端部は荷役装置８で支持されているので、ブーム傾動用シリンダ１０がこれ以上縮むのを防止するロック状態となる。

この後に、図１０に示すように、保持ピン３０のピン部３０ａをピン孔３２に差し込むことで、図４に示すようにストッパ体１３に貫通させてシリンダロッド１２を下方で支持する。これにより、ストッパ体１３がシリンダロッド１２から上方に外れるのを防止することができ、ロック状態を維持することができる。

ピン部３０ａをピン孔３２に差し込んだ保持ピン３０は、そのハンドル部３０ｂをストッパ体１３の側面に設けられた保持クリップ３１の保持部３１ａに収納する。これにより、保持ピン３０がピン孔３２から抜けるのを防止して、ロック状態を強固に維持することができる。この図１０の状態において、車両のメンテナンス等を行うことができ、ブーム７が誤って降下することのない安全な作業を行うことができる。

保持クリップ３１によって保持ピン３０を保持するには、図１１に示すように、保持ピン３０のピン部３０ａをピン孔３２に差し込んだ後、そのハンドル部３０ｂを持ってこれを保持クリップ３１の案内部３１ｃに押し当てる。ハンドル部３０ｂをさらに押し込むと、保持クリップ３１はストッパ体１３の外方向に撓んで持ち上がり、その持ち上がった隙間からハンドル部３０ｂを保持部３１ａに収納する。保持ピン３０が保持部３１ａに収納されると、保持クリップ３１は、撓んだ状態から元に戻り、保持ピン３０のハンドル部３０ｂを抑え込む。これにより、保持ピン３０が保持クリップ３１に保持され、ピン孔３２からの離脱が防止される。

メンテナンス等の作業が終われば、ブーム降下防止装置１のロック状態を解除する。

図１２に示すように、環状部２２を持って、可動フック２０をガイド孔１７に沿わせながら収納スプリング１９を後方に引張り、前記環状部２２をスプリングガイド１６の引掛部１８に引っ掛ける。こうすることで、収納スプリング１９を伸びた状態にすることができる。すなわち、収納スプリング１９を、引張力を作用させる有効状態とすることができる。このとき、ストッパ体１３には、収納スプリング１９によってブーム７の方向に引き寄せられる力が作用している。

図１３に示すように、保持ピン３０を抜き、その後運転席で操作することにより、ブーム傾動用シリンダ１０を伸ばす。このとき、ストッパ体１３には、シリンダ１１による長さ方向の圧縮力が作用しなくなるので、ストッパ体１３は、収納スプリング１９の引張力によって旋回上昇し、シリンダロッド１２から外れる。

保持ピン３０をピン孔３２から抜くには、図１４に示すように、保持部３１ａに収納されている保持ピン３０のハンドル部３０ｂを持って、案内部３１ｃの方向に押し込む。すると、保持クリップ３１はハンドル部３０ｂに押されてストッパ体１３の外方向に撓んで持ち上がり、その持ち上がった隙間から保持ピン３０を離脱させることができる。保持ピン３０を保持クリップ３１から離脱させた後は、保持ピン３０は保持クリップ３１に保持されていない状態であるので、保持ピン３０をピン孔３２からそのまま抜くことができる。

図１５に示すように、ブーム傾動用シリンダ１０を最後まで縮める。

再び、図６に示すように、可動フック２０の環状部２２をブーム７に設けられた収納引掛片７ｂに引っ掛けることで、ブーム降下防止装置１をブーム７に装着する。その後に、図６において仮想線で示すように、保持ピン３０をピン孔３２に差し込むとともに保持クリップ３１によって保持する。

１ ブーム降下防止装置
７ ブーム
１０ ブーム傾動用シリンダ
１１ シリンダ
１２ シリンダロッド
１３ ストッパ体
１６ スプリングガイド
２０ 可動フック
２７ 摩擦低減ローラ（回転体）
３０ 保持ピン
３１ 保持クリップ

Claims (2)

1. シリンダ装置の伸びによって上昇しシリンダ装置の縮みによって降下して傾き動作されるブームと、このブームに基端が連動連結されて前記シリンダ装置の縮みを防止し得るストッパ体と、を備える産業車両のブーム降下防止装置であって、
   前記ストッパ体は、前記シリンダ装置が縮んだ状態のときに先端が前記シリンダ装置のシリンダの外周面に接触するものであり、
   前記ストッパ体は、前記シリンダ装置が伸びた状態のときに先端がシリンダロッドに外嵌りし前記シリンダの端部に接触するものであることで、シリンダ装置の縮みを防止し得るものであり、
   前記ストッパ体における前記シリンダの外周面との接触部分に、前記シリンダ装置の伸縮によって移動するストッパ体の移動に合わせて前記シリンダ装置の軸方向に真っ直ぐ回転する回転体を設けた、
   ことを特徴とするブーム降下防止装置。
2. ストッパ体に、ストッパ体が外嵌り状態から外れる方向に動くのを規制してストッパ体の外嵌り状態を保持する保持部材を設けた、
   ことを特徴とする請求項１に記載のブーム降下防止装置。

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