説明

作業機械

【課題】簡単な構成により、作業台に作用した過大な外力を逃すことができ、揺動装置を外力から保護することができる作業機械を提供する。
【解決手段】作業台を左,右方向に揺動する揺動装置は、駆動モータと、駆動モータによりブラケットに対して左,右方向に揺動する駆動側ブラケット39と、駆動側ブラケット39に対応して作業台に設けられた作業台側ブラケット44とを備える。そして、作業台側ブラケット44と駆動側ブラケット39との間は、シヤーピン48により連結する。作業台に過大な外力が加わった場合には、シヤーピン48が破断することにより、その外力を逃すことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば作業者が搭乗する作業台を備えた高所作業車等の作業機械に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、高所作業車等の作業機械は、自走可能な基台としての車体と、該車体に設けられ長さ方向に伸縮可能となったブームと、該ブームの先端側に設けられ作業者が搭乗する作業台と、該作業台と前記ブームとの間に設けられ該作業台を左,右方向に揺動する揺動装置とにより大略構成されている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
そして、例えば作業台に搭乗した作業者の操作に応じてブームを伸縮させると共に、ブームに対して作業台を左,右方向に揺動させることにより、作業台を高所の所望位置に保持した状態で作業者が必要な作業を行えるようにしている。
【0004】
ところで、特許文献1による従来技術では、作業台を左,右方向に揺動する揺動装置を、駆動源と、該駆動源の回転を減速するウォーム減速機と、該ウォーム減速機を介して駆動源により揺動する揺動軸と、該揺動軸と作業台とを接続する摩擦接合装置とにより構成している。ここで、摩擦接合装置は、揺動軸側に設けたディスクの側面と作業台側に設けたディスクの側面とを、押圧部材により押し付け合うことにより構成している。
【0005】
そして、従来技術による揺動装置は、互いに当接し合うディスクの側面の摩擦により、揺動軸の回転を作業台に伝達し、例えば作業台に対して左,右方向に過大な外力が加わった際には、当接し合うディスクの側面が滑ることにより、その外力を逃すことができる。このため、セルフロックされるウォーム減速機の噛合部に過大な力が直接伝わるのを防止することができ、ウォーム減速機の耐久性を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−155552号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述した特許文献1の揺動装置によれば、作業台に過大な外力が加わった際に、ディスクの側面が滑ることにより、その外力を逃すことができる。しかしながら、この揺動装置は、ディスクと押圧部材とを備えた摩擦接合装置を介して揺動軸と作業台との間を接続しているため、部品点数が増えると共に構造が複雑になり、コストが増大する虞がある。
【0008】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、簡単な構成により、作業台に作用した過大な外力を逃すことができ、揺動装置を外力から保護することができる作業機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決するため、本発明は、基台に設けられ長さ方向に伸縮可能となったブームと、該ブームの先端側に設けられ作業者が搭乗する作業台と、該作業台と前記ブームとの間に設けられ該作業台を左,右方向に揺動する揺動装置とを備えた作業機械に適用される。
【0010】
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記揺動装置は、駆動源と、該駆動源により前記ブームに対して左,右方向に揺動する駆動側ブラケットと、該駆動側ブラケットに対応して前記作業台に設けられた作業台側ブラケットと、該作業台側ブラケットと前記駆動側ブラケットとの間を連結するシヤーピンとにより構成したことにある。
【0011】
また、請求項2の発明は、前記駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間には、前記シヤーピンが破断した状態で前記駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとを相対変位可能に連結する連結具を設ける構成としたことにある。
【0012】
また、請求項3の発明は、前記連結具は、ボルト・ナットにより構成し、前記駆動側ブラケットには、前記シヤーピンを取付ける駆動側シヤーピン取付孔を設けると共に該駆動側シヤーピン取付孔から離間した位置に前記ボルトの外径より大きな孔径を有する駆動側ボルト挿通孔を設け、前記作業台側ブラケットには、前記駆動側シヤーピン取付孔に対応する位置に作業台側シヤーピン取付孔を設けると共に前記駆動側ボルト挿通孔に対応する位置に前記ボルトの外径より大きな孔径を有する作業台側ボルト挿通孔を設け、前記ボルト・ナットは、前記駆動側ボルト挿通孔と作業台側ボルト挿通孔との間を締結する構成としたことにある。
【0013】
さらに、請求項4の発明は、前記駆動側ブラケットには前記シヤーピンの一端側を固定するための固定部材を設け、前記作業台側ブラケットには前記シヤーピンの他端側を固定するための他の固定部材を設け、前記シヤーピンは、これら2つの固定部材により保持する構成としたことにある。
【発明の効果】
【0014】
請求項1の発明によれば、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間をシヤーピンにより連結する構成としているので、作業台に過大な外力が加わった際に、シヤーピンが破断することにより、その外力を逃すことができる。このため、揺動装置の駆動源側に過大な力が伝わることを防止して、駆動源側に設けられた部材の耐久性を確保できる。また、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間にシヤーピンを設けるだけで、駆動源側への過大な外力の伝達を阻止することができるので、揺動装置の構成を簡素化することができる。しかも、シヤーピンは安価な部品であり、交換に要する費用も抑えることができるため、従来技術のようなディスクや押圧部材等を設ける場合に比べ、コストを低減できる。
【0015】
また、請求項2の発明によれば、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間に連結具を設ける構成としているので、シヤーピンが破断した際に、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとが完全に切り離されることを防止して、作業台を安定的に支持した状態を維持できる。しかも、連結具は、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとを相対変位を可能に連結するので、シヤーピンの破断前は、このシヤーピンのみにより駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間で力の伝達を行うことができると共に、シヤーピンの破断後は、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとが相対変位することにより、作業者がシヤーピンが破断したことを知ることができる。
【0016】
また、請求項3の発明によれば、連結具としてのボルト・ナットを用いて、該ボルトの外径より大きな孔径を有する駆動側ボルト挿通孔と作業台側ボルト挿通孔との間を締結する構成としているので、シヤーピンが破断した際に、ボルトが駆動側ボルト挿通孔および作業台側ボルト挿通孔内で変位する範囲で、駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとを相対変位させることができる。このため、作業台を安定的に支持した状態を維持しつつ、作業者がシヤーピンの破断を知ることができる。しかも、連結具をボルト・ナットにより簡素に構成することができるため、連結具に要するコストを低減できる。
【0017】
さらに、請求項4の発明によれば、シヤーピンの両端側が、駆動側ブラケット、作業台側ブラケットにそれぞれ設けられた固定部材によって保持されるので、シヤーピンが破断した際に、この破断したシヤーピンが脱落することを防止でき、シヤーピンを駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとによって保持しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施の形態による高所作業車を示す正面図である。
【図2】作業台、揺動装置等を示す拡大正面図である。
【図3】ブラケット、揺動装置、取付腕等を示す図2中のA部拡大正面図である。
【図4】ブラケット、揺動装置、取付腕等を示す一部破断の拡大正面図である。
【図5】揺動装置の駆動機構を示す図4中の矢示V−V方向からみた断面図である。
【図6】ブラケット、揺動軸、駆動側ブラケット、作業台側ブラケット、駆動側固定部材等を示す図3の矢示VI−VI方向からみた平面図である。
【図7】揺動軸、駆動側ブラケット、作業台側ブラケット、シヤーピン等を示す図6の矢示VII−VII方向からみた拡大断面図である。
【図8】駆動側ブラケット、作業台側ブラケット、シヤーピン、ボルト・ナット等を示す図6の矢示VIII−VIII方向からみた拡大断面図である。
【図9】駆動側ブラケット、作業台側ブラケット、シヤーピン、ボルト・ナット等をシヤーピンが破断した状態で示す図8と同様位置の拡大断面図である。
【図10】駆動側ブラケット、作業台側ブラケット、シヤーピン、ボルト・ナット等を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明に係る作業機械の実施の形態を高所作業車に適用した場合を例に挙げ、図1ないし図10を参照しつつ詳細に説明する。
【0020】
図中、1はクローラ式の高所作業車で、該高所作業車1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に設けられ、該下部走行体2と共に基台としての車体を構成する上部旋回体3と、該上部旋回体3の前部側に起伏可能に設けられた後述の伸縮式作業装置4とにより大略構成されている。そして、高所作業車1は、例えば電線の保守作業等の高所作業を行う作業者を、伸縮式作業装置4を用いて地上から高所へと運搬するものである。
【0021】
4は高所作業車1に設けられた伸縮式作業装置で、該伸縮式作業装置4は、後述の多段式ブーム5、ブラケット14、作業台22、揺動装置27等により構成されている。
【0022】
5は伸縮式作業装置4を構成する多段式ブームで、該多段式ブーム5は、第1段ブーム6と、第2段ブーム7と、第3段ブーム8とからなる3段式のブームとして長さ方向に伸縮可能に構成され、最先のブームである第3段ブーム8の先端側(前端側)には後述の作業台22が設けられている。
【0023】
ここで、多段式ブーム5を構成する各段のブーム6,7,8は、いずれも断面四角形状の中空な角筒体として形成され、前,後方向に延びている。そして、第1段ブーム6の内部には第2段ブーム7が伸縮可能に収容されており、第2段ブーム7の内部には第3段ブーム8が伸縮可能に収納されている。
【0024】
また、図1に示すように、第1段ブーム6の基端側(後端側)には基端側ブラケット9が設けられ、該基端側ブラケット9は、軸10を用いて上部旋回体3に回動可能に取付けられている。また、第1段ブーム6の長さ方向中間部位には、後述のブーム起伏シリンダ12が取付けられる中間ブラケット11が設けられている。
【0025】
12は上部旋回体3と第1段ブーム6との間に設けられたブーム起伏シリンダで、該ブーム起伏シリンダ12は、図1に示すように、ボトム側が上部旋回体3にピン結合され、ロッド側が第1段ブーム6の中間ブラケット11にピン結合されている。従って、多段式ブーム5は、ブーム起伏シリンダ12を伸縮させることにより、図1中に実線及び二点鎖線で示すように軸10を中心として起伏する構成となっている。
【0026】
13は第3段ブーム8の先端側に設けられたブームヘッドで、該ブームヘッド13は、第3段ブーム8の先端側から前方に突出している。そして、ブームヘッド13の先端側には、後述のブラケット14が回動可能に取付けられている。
【0027】
14はブームヘッド13の先端側に設けられたブラケットで、該ブラケット14は、ブームヘッド13の先端側にピン15を用いて上,下方向に回動可能に取付けられている。ここで、ブラケット14は、後述する左、右の側面板16,17、前面板20等により構成され、後述の作業台22を左,右方向に揺動可能に支持している。
【0028】
16,17は後述の前面板20と共にブラケット14を構成する左,右の側面板で、これら左,右の側面板16,17は、上,下方向に延びる平板状をなし、左,右方向に間隔をもって対面している。そして、左,右の側面板16,17の前端側は、後述の前面板20によって連結され、左,右の側面板16,17の後端側は、円筒状の支持筒18によって連結されている。ここで、支持筒18は、左,右の側面板16,17の上,下方向の中間部に配置され、上述のピン15が挿通されるものである。また、左,右の側面板16,17の下端側には、後述の作業台シリンダ21を取付けるためのシリンダ取付ボス19がそれぞれ設けられている。
【0029】
20は左,右の側面板16,17の前端側に固定された前面板で、該前面板20は、後述の揺動軸36を介して作業台22を左,右方向に揺動可能に支持するものである。ここで、前面板20は、後述する作業台22の取付腕23を上,下方向から挟むようにコ字状に形成され、上,下方向に延びている。そして、前面板20の上,下方向の両端側は、前方に向けて水平に延びる上面部20A、下面部20Bとなっている。また、上面部20Aには円筒状の支持筒20Cが固定され、下面部20Bには支持筒20Cと同心状に支持孔20Dが形成されている(図4参照)。
【0030】
21はブラケット14とブームヘッド13との間に設けられた作業台シリンダで、該作業台シリンダ21は、ブーム起伏シリンダ12により多段式ブーム5を軸10を中心として起伏させたときに、この多段式ブーム5の起伏角度に応じて後述の作業台22をブームヘッド13に対して上,下方向に回動させることにより、作業台22を常時水平な姿勢に保持するものである。
【0031】
22はブームヘッド13の先端側にブラケット14を介して取付けられた作業台で、該作業台22は、例えば電線の保守作業等の高所作業を行う作業者が搭乗するものである。ここで、作業台22は、後述の取付腕23、底板部24、保護枠25、操作盤26等により構成されている。
【0032】
23はブラケット14に左,右方向に回動可能に取付けられた取付腕で、該取付腕23は、後述の揺動軸36およびスリーブ38が内側に挿通される円筒状の筒部23Aと、該筒部23Aから前方に延び上面に後述の底板部24が取付けられる腕部23Bとにより大略構成されている。
【0033】
24は作業台22の床面を構成する底板部で、該底板部24は、取付腕23の腕部23Bの上面に取付けられている。そして、底板部24は、作業台22に搭乗する作業者の足場を構成するものである。
【0034】
25は底板部24の周囲に立設された保護枠で、該保護枠25は、例えば作業台22に搭乗する作業者を取囲み、当該作業者の安全性を確保するものである。また、保護枠25には、後述の操作盤26が取付けられている。
【0035】
26は保護枠25に取付けられた操作盤で、該操作盤26は、作業台22に搭乗した作業者が操作することにより、例えば下部走行体2の走行動作、上部旋回体3の旋回動作、多段式ブーム5の起伏動作、伸縮動作、作業台22の揺動動作等を制御するものである。
【0036】
27は作業台22を左,右方向に揺動する揺動装置で、該揺動装置27は、ブームヘッド13の先端部に設けられたブラケット14と作業台22との間に設けられている。ここで、揺動装置27は、後述の駆動モータ28、ウォーム減速機29、揺動軸36、スリーブ38、駆動側ブラケット39、作業台側ブラケット44、シヤーピン48、駆動側固定部材49,作業台側固定部材52、ボルト・ナット54,55等により構成されている。
【0037】
28は作業台22を揺動させるための動力(回転力)を出力する駆動源としての駆動モータで、該駆動モータ28は、後述のウォーム減速機29を構成するケーシング30に取付けられている(図5参照)。そして、駆動モータ28の駆動軸28Aは、後述のウォーム減速機29を構成するウォーム33に接続されている。
【0038】
29は駆動モータ28の回転を減速するウォーム減速機で、該ウォーム減速機29は、後述のケーシング30と、ウォーム33と、ウォームホイール34とにより大略構成されている。
【0039】
30はブラケット14を構成する前面板20の下面側に固定して設けられたケーシングで、該ケーシング30は、略長方形の箱状に形成され、その内部に後述のウォーム33とウォームホイール34とを収納するものである。また、ケーシング30には、ウォーム33の両端部を転がり軸受31,31を介して回転可能に支持するための支持孔30A,30Aと、ウォームホイール34の円筒ボス部34Aの両端部を転がり軸受32,32を介して回転可能に支持するための支持孔30B,30Bとが設けられている。
【0040】
33はウォーム減速機29を構成するウォームで、該ウォーム33は、駆動モータ28の駆動軸28Aと同心上に配置され、水平方向に延びている。そして、ウォーム33は、その両端部が転がり軸受31,31を介してケーシング30に回転可能に支持され、ウォーム33のうち駆動モータ28側の端部は、駆動モータ28の駆動軸28Aにキー結合、スプライン結合等の手段を用いて接続されている。従って、ウォーム33は、駆動モータ28の駆動軸28Aと一体に回転する。
【0041】
34はウォーム33に噛合するウォームホイールで、該ウォームホイール34は、ウォーム33の軸中心線O−Oに対し直交する方向(上下方向)に配設されている。そして、ウォームホイール34の軸方向の両側面には、ウォームホイール34の軸中心線と同心状に円筒ボス部34Aが突設されており、この円筒ボス部34Aの両端部は、支持孔30Bに取付けられた転がり軸受32,32を介してケーシング30に回転可能に支持されている。また、ウォームホイール34の円筒ボス部34Aの内周側には、スプライン穴34Bが設けられ、このスプライン穴34Bは、後述の揺動軸36に設けられたスプライン軸36Aとスプライン結合するものである。
【0042】
35は駆動モータ28とウォーム減速機29とを内部に収納するカバーボックスで、該カバーボックス35は、有底の箱状に形成され、ケーシング30に固定されたブラケット30Cに取付けられている。そして、カバーボックス35は、駆動モータ28およびウォーム減速機29を収納することにより、これらを保護するものである。
【0043】
36はウォーム減速機29を介して駆動モータ28により回転駆動される揺動軸で、該揺動軸36は、ブラケット14の前面板20とウォーム減速機29との間を上下方向に延び、前面板20の上面部20Aに設けられた支持筒20Cと下面部20Bに設けられた支持孔20Dとに転がり軸受37,37を介して回転自在に支持されている。ここで、揺動軸36の下端部側にはスプライン軸36Aが設けられ、このスプライン軸36Aは、ウォーム減速機29を構成するウォームホイール34のスプライン穴34Bにスプライン結合されている。また、揺動軸36の上端側は前面板20の上面部20Aから上方に突出し、この揺動軸36の上端部には後述の駆動側ブラケット39が固定されている。従って、揺動軸36は、ウォームホイール34と一体に回転し、この揺動軸36の回転に応じて駆動側ブラケット39が左,右方向に揺動する。
【0044】
38は作業台22を構成する取付腕23の筒部23Aの内周側に嵌合された円筒状のスリーブで、該スリーブ38の内周側には、揺動軸36が摺動可能に挿嵌されている。従って、作業台22の取付腕23は、ブラケット14に対し、揺動軸36を中心として左,右方向に揺動可能に支持されている。
【0045】
39は揺動軸36の上端部に取付けられた駆動側ブラケットで、該駆動側ブラケット39は、揺動軸36と共にブラケット14に対して左,右方向に揺動するものである。ここで、駆動側ブラケット39は、前後方向(水平方向)に延びる板状体として形成され、図7ないし図10に示すように、支持孔40と、駆動側シヤーピン取付孔41と、ねじ孔42と、1対の駆動側ボルト挿通孔43とが設けられている。
【0046】
ここで、支持孔40は、駆動側ブラケット39の後端部に設けられており、揺動軸36の上端部が嵌合するものである。そして、駆動側ブラケット39は、支持孔40に揺動軸36の上端部を嵌合した状態で、これら支持孔40の周縁部と揺動軸36の周面との間を溶接することにより、揺動軸36に固定されている。
【0047】
また、駆動側シヤーピン取付孔41は、駆動側ブラケット39の前端部の幅方向(左,右方向)中央位置に設けられており、後述のシヤーピン48の上端部が嵌合するものである。また、ねじ孔42は、駆動側シヤーピン取付孔41から支持孔40側(後側)に離間した位置に設けられており、後述の駆動側固定ボルト50が螺合するものである。
【0048】
一方、各駆動側ボルト挿通孔43は、駆動側シヤーピン取付孔41を挟んで左,右方向で対をなす位置に設けられており、後述の各ボルト54が挿通されるものである。ここで、各駆動側ボルト挿通孔43は、各ボルト54の外径よりも大きな孔径を有し、例えば左,右方向に長い略小判状の長孔として形成されている。
【0049】
44は駆動側ブラケット39に対応して作業台22に設けられた作業台側ブラケットで、該作業台側ブラケット44は、作業台22を構成する取付腕23の腕部23Bの上面に固定されている。ここで、作業台側ブラケット44は、板状の素材の中間部を折り曲げることにより略L字状に形成されたもので、前後方向(水平方向)に延びる上面板44Aと、該上面板44Aの前端部から下方に折り曲げられ上下方向に延びる前面板44Bとにより大略構成されている。また、作業台側ブラケット44は、前面板44Bの下端部と取付腕23の腕部23Bの上面との間を溶接することにより作業台22に固定され、図4に示す如く、取付腕23の筒部23Aに嵌合したスリーブ38を揺動軸36に挿嵌した状態で、駆動側ブラケット39と上面板44Aとが上,下方向で重なり合う構成となっている。
【0050】
そして、作業台側ブラケット44の上面板44Aには、作業台側シヤーピン取付孔45と、ねじ孔46と、1対の作業台側ボルト挿通孔47とが設けられている。ここで、作業台側シヤーピン取付孔45は、駆動側ブラケット39の駆動側シヤーピン取付孔41に対応する位置、すなわち、上面板44Aの幅方向(左,右方向)中央位置に設けられており、後述のシヤーピン48の下端部が嵌合するものである。
【0051】
また、ねじ孔46は、作業台側シヤーピン取付孔45から後側に離間した位置に設けられており、後述の作業台側固定ボルト53が螺合するものである。
【0052】
一方、各作業台側ボルト挿通孔47は、駆動側ブラケット39の駆動側ボルト挿通孔43に対応する位置、すなわち、作業台側シヤーピン取付孔45を挟んで左,右方向で対をなす位置に設けられており、後述の各ボルト54,54が挿通されるものである。ここで、各作業台側ボルト挿通孔47も、前述の各駆動側ボルト挿通孔43と同様に、後述の各ボルト54の外径よりも大きな孔径を有し、例えば左,右方向に長い略小判状の長孔として形成されている。
【0053】
48は駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間を連結するシヤーピンで、該シヤーピン48は、軸方向の両端部に比較して軸方向中間部の外径が小さくなった脆弱なくびれ部48Aを有している。
【0054】
ここで、シヤーピン48の上端部は、駆動側ブラケット39に設けられた駆動側シヤーピン取付孔41に挿通され、シヤーピン48の上端面には、後述のシヤーピン固定ボルト51を螺合する有底のねじ穴48Bが設けられている。一方、シヤーピン48の下端側は、作業台側ブラケット44に設けられた作業台側シヤーピン取付孔45に挿通され、シヤーピン48の下端部には後述の作業台側固定部材52が固定されている。
【0055】
このようにして、駆動側ブラケット39の駆動側シヤーピン取付孔41と作業台側ブラケット44の作業台側シヤーピン取付孔45にシヤーピン48を挿通することにより、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とがシヤーピン48を介して連結され、揺動軸36の回転が駆動側ブラケット39、シヤーピン48を通じて作業台側ブラケット44に伝達される。これにより、作業台22の取付腕23が揺動軸36を中心として左,右方向に揺動する構成となっている。
【0056】
そして、例えば作業台22が立木等の障害物に接触することにより、シヤーピン48のくびれ部48Aに予め設定された値を超える剪断力が加わった場合には、図9に示す如くくびれ部48Aで破断する。そして、シヤーピン48の破断により、作業台22に左,右方向の過大な外力が加わった場合でも、その外力が駆動側ブラケット39に伝わるのを阻止し、ウォーム33とウォームホイール34との噛合部に無理な力が作用するのを防止できる構成となっている。
【0057】
49は駆動側ブラケット39に設けられた固定部材としての駆動側固定部材で、該駆動側固定部材49は、シヤーピン48の上端部を駆動側ブラケット39に保持するものである。ここで、駆動側固定部材49は、前後方向に長い略小判形の板状に形成され、前,後方向両端部にボルト挿通孔49A,49Bが設けられている。
【0058】
そして、駆動側固定部材49は、ボルト挿通孔49Aに挿通した駆動側固定ボルト50を駆動側ブラケット39のねじ孔42に螺合することにより、当該駆動側ブラケット39に固定され、この状態で、ボルト挿通孔49Bに挿通したシヤーピン固定ボルト51をシヤーピン48のねじ穴48Bに螺合することにより、シヤーピン48の上端部を駆動側ブラケット39に対し固定するものである。
【0059】
52は作業台側ブラケット44に設けられた他の固定部材としての作業台側固定部材で、該作業台側固定部材52は、シヤーピン48の下端部を作業台側ブラケット44に保持するものである。ここで、作業台側固定部材52は、前後方向に長い略小判形の板状に形成され、後端側にボルト挿通孔52Aが設けられると共に、前端側に固定孔52Bが設けられている。
【0060】
そして、作業台側固定部材52は、固定孔52Bにシヤーピン48の下端部を挿嵌して溶接することにより、シヤーピン48の下端部を支持し、このシヤーピン48を作業台側シヤーピン取付孔45および駆動側シヤーピン取付孔41に挿通した状態で、作業台側固定部材52のボルト挿通孔52Aに挿通した作業台側固定ボルト53を作業台側ブラケット44のねじ孔46に螺合することにより、シヤーピン48の下端部を作業台側ブラケット44に対して固定するものである。
【0061】
このようにして、シヤーピン48は、作業台側ブラケット44の作業台側シヤーピン取付孔45と駆動側ブラケット39の駆動側シヤーピン取付孔41とに挿通され、シヤーピン48の下端部は作業台側固定部材52を介して作業台側ブラケット44に固定され、シヤーピン48の上端部は駆動側固定部材49およびシヤーピン固定ボルト51を介して駆動側ブラケット39に固定されている。
【0062】
これにより、シヤーピン48が破断した場合に、このシヤーピン48の破断片が作業台側ブラケット44、駆動側ブラケット39から離脱するのを抑えることができる構成となっている。
【0063】
54,55は、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間に設けられた連結具としての2組のボルト・ナットで、該各ボルト54および各ナット55は、シヤーピン48が破断した状態で駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とを相対変位可能に連結するものである。ここで、各ボルト54は、駆動側ブラケット39の駆動側ボルト挿通孔43および作業台側ブラケット44の作業台側ボルト挿通孔47に挿通されている。また、作業台側ブラケット44から突出した各ボルト54の先端側には、それぞれ2個のナット55をダブルナットとして螺合することにより、各ボルト54が抜け止めされている。そして、各ボルト54と各ナット55とにより、駆動側ボルト挿通孔43と作業台側ボルト挿通孔47との間が締結(連結)されている。
【0064】
この場合、図8に示すように、各ボルト・ナット54,55は、駆動側ボルト挿通孔43と作業台側ボルト挿通孔47との間を連結した状態で、上側のナット55の上部に設けられたワッシャ56の上面と作業台側ブラケット44を構成する上面板44Aの下面との間に隙間dを設けている。従って、シヤーピン48が破断しない状態では、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間で左,右方向の力の伝達を、シヤーピン48のみを介して行うことができる。また、シヤーピン48が破断した状態では、各ボルト54が駆動側ボルト挿通孔43、作業台側ボルト挿通孔47内で変位する範囲で、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とを相対変位させることができる構成となっている。
【0065】
本実施の形態による高所作業車1は上述の如き構成を有するものであり、次にその動作について説明する。
【0066】
まず、図1中に実線で示すように、多段式ブーム5を最縮小させて地面側に伏せた状態で、作業台22の底板部24上に作業者(図示せず)が搭乗し、この作業者が操作盤26を操作することにより、高所作業車1を作業現場まで自走させて停止させる。
【0067】
この状態で、ブーム起伏シリンダ12を伸長させることにより、多段式ブーム5を軸10を中心として図1中の二点鎖線で示す位置へと起伏させる。このとき、ブームヘッド13と作業台22との間に設けられた作業台シリンダ21は、多段式ブーム5の起伏角度に応じてブラケット14をブームヘッド13に対して上,下方向に回動させることにより、作業台22の底板部24を常時水平な姿勢に保持する。
【0068】
そして、多段式ブーム5を起伏させた状態で、この多段式ブーム5を伸長させる。すなわち、第1段ブーム6から第2段ブーム7を伸長させると共に、第2段ブーム7から第3段ブーム8を伸長させる。これにより、第3段ブーム8の先端側に設けられた作業台22を持上げ、該作業台22に搭乗した作業者を地上から所望の高所まで運搬することができる。また、この状態で、揺動装置27により作業台22を初期位置から左,右方向に揺動させることにより、作業台22を所望の方向に向けた状態で作業者は高所作業を行うことができる。
【0069】
一方、高所作業が終了した後には、例えば揺動装置27により作業台22を初期位置に戻した状態で、多段式ブーム5を縮小させる。すなわち、第1段ブーム6内に第2段ブーム7を最縮小させると共に、第2段ブーム7内に第3段ブーム8を最縮小させる。そして、多段式ブーム5全体を最縮小させた状態で、ブーム起伏シリンダ12を縮小させることにより、図1中に実線で示すように、第3段ブーム8の先端側に設けた作業台22を地上に下ろすことができる。
【0070】
ここで、揺動装置27により作業台22を左,右方向に揺動させる際には、作業者の操作盤26の操作に応じて駆動モータ28の駆動軸28Aが回転し、この駆動軸28Aの回転がウォーム減速機29により減速されて揺動軸36に伝わり、この揺動軸36が左,右方向に揺動する。そして、この揺動軸36の揺動に伴って、この揺動軸36に駆動側ブラケット39、シヤーピン48、作業台側ブラケット44を介して連結された作業台22が、揺動軸36と共に左,右方向に揺動する。
【0071】
一方、例えば作業台22が立木等の障害物に接触することにより、作業台22に対して過大な外力が加わった場合には、作業台側ブラケット44と駆動側ブラケット39を連結するシヤーピン48のくびれ部48Aに大きな剪断力が加わる。そして、このくびれ部48Aに予め設定した値を超える剪断力が加わった場合には、図9に示すように、シヤーピン48がくびれ部48Aで破断する。この状態で、作業台22に作用した過大な外力が駆動側ブラケット39に伝わるのを確実に防止することができ、ウォーム減速機29を構成するウォーム33とウォームホイール34との噛合部に過大な力が作用することがないので、ウォーム減速機29を保護することができ、揺動装置27の信頼性を高めることができる。
【0072】
また、シヤーピン48が破断した後は、各ボルト54が駆動側ボルト挿通孔43、作業台側ボルト挿通孔47内で変位する僅かな範囲で、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とが相対変位する。これにより、シヤーピン48が破断したとしても、作業台22の取付腕23が揺動軸36を中止として自由に回動しようとするのを、各ボルト54によって僅かな範囲に制限することができ、作業台22を安定した状態に保つことができる。
【0073】
しかも、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との相対変位によって作業台22が僅かに揺動することにより、シヤーピン48が破断したことを作業者に報知することができる。そこで、作業者等は、破断したシヤーピン48の交換を行うことにより、シヤーピン48が破断する前の初期の状態に戻すことができる。
【0074】
また、シヤーピン48が破断した際は、シヤーピン48の上端部が駆動側固定部材49を介して駆動側ブラケット39に保持され、シヤーピン48の下端部が作業台側固定部材52を介して作業台側ブラケット44に保持されるため、破断したシヤーピン48が駆動側ブラケット39、作業台側ブラケット44から脱落して、作業台22から落下することを防止できる。
【0075】
このように、本実施の形態によれば、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間をシヤーピン48により連結する構成としているので、作業台22に過大な外力が加わった際に、シヤーピン48が破断することにより、その外力を逃すことができる。このため、揺動装置27を構成するウォーム減速機29の噛合部に過大な力が伝わることを防止して、ウォーム減速機29の耐久性を確保できる。また、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間にシヤーピン48を設けるだけで、ウォーム減速機29への過大な外力の伝達を阻止することができるので、揺動装置27の構成を簡素化することができる。しかも、シヤーピン48は安価な部品であり、交換に要する費用も抑えることができるため、従来技術のようなディスクや押圧部材等を設ける場合に比べ、コストを低減できる。
【0076】
また、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間に2組のボルト・ナット54,55を設ける構成としているので、シヤーピン48が破断した際に、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とが完全に切り離されることを防止して、作業台22を安定的に支持した状態を維持できる。すなわち、各ボルト・ナット54,55は、各ボルト54の外径より大きな孔径を有する駆動側ボルト挿通孔43と作業台側ボルト挿通孔47との間を締結(連結)する構成としているので、シヤーピン48が破断する前は、このシヤーピン48のみにより駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44との間で力の伝達を行うことができる。また、シヤーピン48が破断した後は、各ボルト54が駆動側ボルト挿通孔43、作業台側ボルト挿通孔47内で変位する範囲で、駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とを相対変位させることができる。このため、作業台22を安定的に支持した状態を維持しつつ、作業者がシヤーピン48の破断を知ることができる。
【0077】
さらに、シヤーピン48の両端部は、駆動側ブラケット39、作業台側ブラケット44にそれぞれ設けられた駆動側固定部材49、作業台側固定部材52によって保持されるので、シヤーピン48が破断した際に、この破断したシヤーピン48が脱落することを防止でき、シヤーピン48を駆動側ブラケット39と作業台側ブラケット44とによって保持しておくことができる。
【0078】
なお、上述した実施の形態では、第1段ブーム6、第2段ブーム7及び第3段ブーム8の3段からなる多段式ブーム5を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば2段のブームからなる多段式ブーム、4段以上のブームからなる多段式ブームを用いることができる。
【0079】
また、上述した実施の形態では、作業機械としてクローラ式の高所作業車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の高所作業車に適用することができる。また、自走式の高所作業車だけでなく、例えばトラック等の運搬車両に作業台を搭載した他の作業機械にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【0080】
1 高所作業車(作業機械)
2 下部走行体(基台)
3 上部旋回体(基台)
5 多段式ブーム(ブーム)
22 作業台
27 揺動装置
28 駆動モータ(駆動源)
39 駆動側ブラケット
41 駆動側シヤーピン取付孔
43 駆動側ボルト挿通孔
44 作業台側ブラケット
45 作業台側シヤーピン取付孔
47 作業台側ボルト挿通孔
48 シヤーピン
49 駆動側固定部材(固定部材)
52 作業台側固定部材(他の固定部材)
54 ボルト(連結具)
55 ナット(連結具)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基台に設けられ長さ方向に伸縮可能となったブームと、該ブームの先端側に設けられ作業者が搭乗する作業台と、該作業台と前記ブームとの間に設けられ該作業台を左,右方向に揺動する揺動装置とを備えた作業機械において、
前記揺動装置は、駆動源と、該駆動源により前記ブームに対して左,右方向に揺動する駆動側ブラケットと、該駆動側ブラケットに対応して前記作業台に設けられた作業台側ブラケットと、該作業台側ブラケットと前記駆動側ブラケットとの間を連結するシヤーピンとにより構成したことを特徴とする作業機械。
【請求項2】
前記駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとの間には、前記シヤーピンが破断した状態で前記駆動側ブラケットと作業台側ブラケットとを相対変位可能に連結する連結具を設ける構成としてなる請求項1に記載の作業機械。
【請求項3】
前記連結具は、ボルト・ナットにより構成し、
前記駆動側ブラケットには、前記シヤーピンを取付ける駆動側シヤーピン取付孔を設けると共に該駆動側シヤーピン取付孔から離間した位置に前記ボルトの外径より大きな孔径を有する駆動側ボルト挿通孔を設け、
前記作業台側ブラケットには、前記駆動側シヤーピン取付孔に対応する位置に作業台側シヤーピン取付孔を設けると共に前記駆動側ボルト挿通孔に対応する位置に前記ボルトの外径より大きな孔径を有する作業台側ボルト挿通孔を設け、
前記ボルト・ナットは、前記駆動側ボルト挿通孔と作業台側ボルト挿通孔との間を締結する構成としてなる請求項2に記載の作業機械。
【請求項4】
前記駆動側ブラケットには前記シヤーピンの一端側を固定するための固定部材を設け、前記作業台側ブラケットには前記シヤーピンの他端側を固定するための他の固定部材を設け、前記シヤーピンは、これら2つの固定部材により保持する構成としてなる請求項1,2または3に記載の作業機械。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−213466(P2011−213466A)
【公開日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−85039(P2010−85039)
【出願日】平成22年4月1日(2010.4.1)
【出願人】(000005522)日立建機株式会社 (2,611)
【Fターム(参考)】