JP2000008399A - 作業機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先端部が高所又は遠方に配置される作業ユニ
ットを簡単な構成で安定して支持することができ、転倒
を防止して作業をスムーズに行うことができる作業機を
提供すること。 【解決手段】 伸縮自在なフレーム１４の先端部に先端
作業機１５を取着して構成される作業ユニット５を、支
持アーム４の一方端部に揺動可能に取着し、他方端部の
アンカー部１２を地面に接触させて固定すると共に、支
持アーム４をブーム３及び自走式台車２によって支持す
る。また、フレーム１４の先端部側にもアンカー部２７
を形成し、このアンカー部２７を作業場所３５の近傍面
に接触させて、先端作業機１５を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高い法面の法先
を掘削する場合などに好適に用いられる作業機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】高い法面に対して作業を行う場合のよう
に高所にバケット等の先端作業機を配置して作業を行う
場合には、パワーショベルよりも先端が遠方（高所）ま
で到達するバックホウなどが使用されている（特許第２
５３９７２６号参照）。また、いわゆるテレスコープ方
式により伸縮自在に構成されたフレームの先端部に先端
作業機を装着した作業機も使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、より高い法
面に対して作業を行うためには、上記バックホウのアー
ムを長くしたり、あるいは上記フレームの最大長さを大
きくする必要がある。しかし、アームを長くしたこと又
はフレームの最大長さを大きくしたことによって、重心
が先端側に移動するため、不安定になり、転倒しやすく
なるという問題がある。また、転倒を防止してアーム等
を安定して支持するためには、作業機本体の重量を増大
させ、かつアーム等の支持構造を強固なものにする必要
があり、作業機が大型化すると共に、高価なものになる
という問題もある。

【０００４】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、先端部が高所又
は遠方に配置される作業ユニットを簡単な構成で安定し
て支持することができ、転倒を防止して作業をスムーズ
に行うことができる作業機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び効果】そこで請求項１
の作業機は、自走式台車２と、上記自走式台車２に揺動
可能に取着されたブーム３と、上記ブーム３に上下方向
に揺動可能にその中途部が枢支された支持アーム４とを
備え、上記支持アーム４においては、一方端部に作業ユ
ニット５が上下方向に揺動可能に取着され、他方端部に
上記作業ユニット５による作業時に地面に接触するアン
カー部１２が設けられていることを特徴としている。

【０００６】上記請求項１の作業機では、支持アーム４
の一方端部に取着された作業ユニット５は、アンカー部
１２を地面に接触させた状態の支持アーム４と、ブーム
３及び自走式台車２とによって支持される。従って、作
業ユニット５をブーム３及び自走式台車２だけで支持す
る場合に比べて、安定して支持することができ、転倒を
防止することができる。これによって、作業ユニット５
の先端部分を高所や遠方に配置して作業を行う際に重心
が先端側に移動しても、先端部分が安定するので、作業
が行い易くなり、安全性も向上する。また、クレーン作
業を行う際には、吊上げ荷重及び揚程を大きくすること
ができ、クレーン性能の向上を図ることができる。さら
に、作業ユニット５として大型で重量のあるものを使用
することができ、作業機１、３１の性能向上を図ること
ができる。

【０００７】また請求項２の作業機は、上記作業ユニッ
ト５は、伸縮自在なフレーム１４と、上記フレーム１４
の先端部に着脱可能に取着されるバケットなどの先端作
業機１５、３２とを備えることを特徴としている。

【０００８】上記請求項２の作業機では、フレーム１４
を伸長させることによって先端作業機１５を高所や遠方
に配置することができるので、バケット２２を用いる掘
削作業や、クレーンによる吊上げ作業を安定して行うこ
とができる。また、先端作業機１５は交換可能であるた
め、様々な作業を行うことができる。これによって、作
業機１、３１の性能及び汎用性の向上を図ることができ
る。

【０００９】さらに請求項３の作業機は、上記フレーム
１４の先端側には、作業時に作業場所３５の近傍面に接
触するアンカー部２７を備えることを特徴としている。

【００１０】上記請求項３の作業機では、フレーム１４
の先端側のアンカー部２７を作業場所３５の近傍面に接
触させることによって、先端作業機１５を安定して支持
することができる。また、機能が豊富な比較的重量のあ
る先端作業機１５であっても、安定して支持することが
できる。これによって、先端作業機１５の作業性能及び
作業精度を向上できる。

【００１１】請求項４の作業機は、上記先端作業機１５
は、駆動源を備えると共に、ラジオコントロール装置２
６によって制御されることを特徴としている。

【００１２】上記請求項４の作業機では、先端作業機１
５自身が油圧モータなどの駆動源を備えているので、例
えば自走式台車２から作動油などを供給する場合に比べ
て供給経路が短くなり、構造が簡単になると共に、損失
が少なく、良好な作業を行うことができる。また、先端
作業機１５はラジオコントロール装置２６によって制御
されるので、先端作業機１５を見やすい場所、例えば先
端作業機１５の傍らで操作することができ、正確かつス
ムーズな作業を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次にこの発明の作業機の具体的な
実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。図１は、本発明の一実施の形態である作業機１の側
面図である。作業機１は、自走式台車２と、ブーム３
と、支持アーム４と、作業ユニット５とを備えて構成さ
れる。

【００１４】自走式台車２は、下部走行体６と上部旋回
体７とで構成される。下部走行体６は、図１に示すよう
に履帯式走行装置であってもよいし、ホイール式走行装
置であってもよい。上部旋回体７は、運転室８、機関９
などを備え、下部走行体６の走行面（地面）３３に垂直
である回転軸回りに回動する。オペレータは、運転室８
に搭乗し、下部走行体６の走行、上部旋回体７の旋回、
ブーム３及び支持アーム４の揺動、作業ユニット５の動
きを制御する。

【００１５】ブーム３は、その一端が上部旋回体７に枢
支され、ブームシリンダ１０によって上下方向に揺動可
能に取着されている。支持アーム４は、大略棒状の部材
であり、その中途部がブーム３の先端部に枢支され、ア
ームシリンダ１１によって上下方向に揺動可能に取着さ
れている。また支持アーム４は、一方端部には、作業ユ
ニット５が上下方向に揺動可能に取着され、他方端部に
は作業ユニット５による作業時に地面に接触するアンカ
ー部１２が形成されている。この支持アーム４は作業ユ
ニット５を支持するためのものであるため、上記中途部
は支持アーム４の中央部よりも作業ユニット５側に選ぶ
のが好ましい。

【００１６】作業ユニット５は、支持アーム４の一方端
の先端部に枢支され、ユニットシリンダ１３によって上
下方向に揺動する。作業ユニットとしては作業の目的、
種類などに応じて種々のものを使用することができる
が、本実施の形態では高い法面の掘削作業を行う場合の
作業ユニット５を例にとり、説明する。

【００１７】作業ユニット５は、伸縮自在なフレーム１
４と、フレーム１４の先端部に着脱可能に取着される先
端作業機１５とを備える。フレーム１４は、いわゆるテ
レスコープ式構造により伸縮自在とされる。即ち、大き
さの異なる複数個の角筒状部材１６ａ、１６ｂ、１６ｃ
を大きさの順番に重ねていわゆる入れ子状に構成し、内
部に配置した油圧シリンダによって角筒状部材１６ａ〜
１６ｃが伸縮する。フレーム１４の先端部には、先端作
業機１５を取着するための取付部１７が形成されてお
り、基端部（先端部とは反対側端部）には、先端作業機
１５との間でバランスを保つためにカウンタウエイト３
４が取着されている。

【００１８】先端作業機１５は、図２に示すように、典
型的なパワーショベルにおけるバケット支持構造と類似
しており、機台１８上に設けられたブラケット１９にブ
ーム２０の一端が上下方向に揺動可能に枢支され、ブー
ム２０の他端にはアーム２１の一端が上下方向に揺動可
能に枢支され、アーム２１の他端（先端）にはバケット
２２が上下方向に揺動可能に取着されている。ブーム２
０はブラケット１９に装着されたブームシリンダ２３の
ピストンロッド２３ａの伸縮によって揺動し、アーム２
１はブーム２０に装着されたアームシリンダ２４のピス
トンロッド２４ａの伸縮によって揺動し、バケット２２
はアーム２１に装着されたバケットシリンダ２５のピス
トンロッド２５ａの伸縮によって揺動する。また、ブラ
ケット１９は図示しないブラケットシリンダによって、
横方向（図２の紙面に対して垂直方向）に往復移動可能
に構成されている。これによって、バケット作業の範囲
を拡大している。

【００１９】先端作業機１５の駆動は、自走式台車２か
らの駆動力（作業油など）によって行ってもよいが、伝
達経路が長くなり、損失も大きくなるため、本実施の形
態では先端作業機１５は自走式台車２とは別に駆動源
（油圧ポンプなど）を備えて構成されている。これによ
って、作動油などの駆動力の伝達経路が短くなるので、
構造が簡単になると共に、損失が少なくなるので、効率
良く作業を行うことができる。なお装置簡素化によるコ
ストダウンを図るため、自走式台車２から先端作業機１
５に対して圧油を供給する構成を採用する場合もある
が、この場合には先端作業機１５側にマルチバルブを設
けておき、このマルチバルブの制御により先端作業機１
５の駆動制御を行うようにすればよい。

【００２０】また、先端作業機１５の操作は、自走式台
車２の運転室８から行うようにしてもよいが、運転室８
と先端作業機１５との間の距離が長くなると運転室８の
オペレータからは先端作業機１５及び作業場所３５が見
えにくくなるので、本実施の形態では先端作業機１５を
ラジオコントロール装置２６で制御するように構成して
いる。これによって、オペレータは先端作業機１５及び
作業場所３５を見やすい場所から操作することができ、
正確にかつ効率良く作業を行うことができる。

【００２１】上記構成の作業機１を使用するときは、ま
ず適当な場所に自走式台車２を停車させて設置した後、
ブーム３を揺動させて支持アーム４の一方端部のアンカ
ー部１２を地面３３に押し付けて支持アーム４の位置決
めを行う。このとき、地面３３が土のように軟質であれ
ばアンカー部１２を地面３３にめり込ませて固定すれば
よく、地面３３が岩盤やアスファルト層のように硬質で
あれば吸盤のような吸着具を使用して固定してもよい。
尚、支持アーム４の位置決めの際には、アームシリンダ
２４も制御して地面３３に対する姿勢（傾き）も設定す
る。

【００２２】支持アーム４の位置決め後、ユニットシリ
ンダ１３を制御して作業ユニット５のフレーム１４の伸
長方向を作業場所３５に向ける。そして、フレーム１４
を伸長させて先端作業機１５を作業場所３５の近傍に配
置する。その後は、上述したようにラジオコントロール
装置２６によって先端作業機１５を駆動して、掘削など
のバケット作業を行う。

【００２３】このように作業ユニット５は支持アーム４
とブーム３及び自走式台車２とによって支持されるの
で、作業ユニット５をブーム３及び自走式台車２だけで
支持する場合に比べて、安定して支持することができ、
作業機１の転倒を防止できる。これによって、先端作業
機１５を高所や遠方に配置して作業を行う際に重心が先
端側に移動しても、先端作業機１５が安定するので、作
業が行い易くなり、安全性も向上する。

【００２４】また、先端作業機として、ウインチ、滑
車、フック等を備えたクレーンを取着してクレーン作業
を行う際には、吊上げ荷重及び揚程を大きくすることが
でき、クレーン性能の向上を図ることができる。さら
に、作業ユニットとして大型で重量のあるものを使用す
ることができ、作業機１の性能向上を図ることができ
る。また、先端作業機は交換可能であるため、作業機１
の汎用性の向上を図ることができる。

【００２５】ところで、上述した作業機１では、作業ユ
ニット５のフレーム１４の基端部側を支持アーム４で支
持しているが、先端作業機１５の重量が大きい場合は、
先端部側が不安定になるおそれがある。そこで、本実施
の形態では、図１に示すように、フレーム１４の先端部
側にアンカー部２７を形成し、このアンカー部２７を作
業場所３５の近傍の表面に押し付けることによって、フ
レーム１４の先端側、即ち先端作業機１５を固定してい
る。これによって、比較的重量のある先端作業機１５で
あっても安定して支持できるので、正確にかつ効率良く
作業を行うことができる。また、クレーン作業により荷
の吊上げを行うときは、先端部が安定するため、荷の揺
れが小さくなり、スムーズな吊上げ作業を行うことがで
きる。

【００２６】図３は、アンカー部２７の構造の一例を示
す平面図である。四角形の枠体２８の一側面２８ａに取
付片２９が形成され、この取付片２９にＵ字型の金具３
０がその略中央部を軸として揺動自在に装着されてい
る。枠体２８がフレーム１４の先端部側に嵌着されて、
アンカー部２７が取着される。Ｕ字型の金具３０の２つ
の先端部３０ａ、３０ｂは共に鋭角的に形成されてお
り、この２つの先端部３０ａ、３０ｂを法面にめり込ま
せることによって、アンカー部２７は固定される。ま
た、取付片２９が形成された面２８ａと法面（作業場所
３５の近傍の表面）とが平行ではなく傾斜している場合
でも、金具３０は揺動自在であるため、法面に対して最
適な姿勢で押し込むことができる。尚、法面が硬質で金
具３０を押し込むことができない場合は、金具３０に代
えて吸盤のような吸着具を使用してフレーム１４の先端
部を法面に吸着固定すればよい。

【００２７】図４は、作業機１の移動時の状態を示す側
面図である。ブーム３を上方に持ち上げて、アームシリ
ンダ１１を伸ばして支持アーム４のアンカー部１２側を
自走式台車２側に引き付ける。そして、作業ユニット５
のフレーム１４を縮めると共に、ユニットシリンダ１３
を縮めてフレーム１４と支持アーム４とが略一直線状に
なるようにする。

【００２８】図４の状態では高さが高いため、作業現場
内での移動はあまり問題はないが、高さ制限がある場合
や、一般道を走行するような場合は、図５に示すように
ブーム３を前方側に倒して高さを低くする。このとき、
フレーム１４の先端部に台車を取着して走行させるよう
にしてもよい。

【００２９】図６は、本発明の他の実施形態である作業
機３１を示す側面図である。作業機は、図１に示す作業
機１と類似しており、同一の構成には同一の参照符号を
付して詳細な説明を省略する。作業機３１の特徴は、先
端作業機３２をフレーム１４に取着し、この先端作業機
３２に自走式台車２から駆動力（油圧）を供給し、運転
室８からの操作で駆動するように構成したことである。

【００３０】先端作業機３２は、図２に示す先端作業機
１５におけるアーム２１及びバケット２２を機台１８に
装着したものである。この先端作業機３２は、バケット
シリンダ２５のピストンロッド２５ａの伸縮によってバ
ケット２２が上下方向に揺動するだけであり、簡単な動
作しか行わないので、運転室８からでも充分に操作する
ことができる。また、この先端作業機３２は、比較的軽
量であるので支持アーム４だけで安定して支持すること
ができ、フレーム１４の先端側のアンカー部２７は不要
である。本実施の形態においても前述の実施の形態と同
様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である作業機の側面図で
ある。

【図２】上記作業機に使用される先端作業機の側面図で
ある。

【図３】上記作業機に取着されるアンカー部の平面図で
ある。

【図４】上記作業機の移動時の状態を示す側面図であ
る。

【図５】上記作業機の移動時の状態を示す側面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施の形態である作業機の側面図
である。

【符号の説明】

１ 作業機 ２ 自走式台車 ３ ブーム ４ 支持アーム ５ 作業ユニット １２ アンカー部 １４ フレーム １５ 先端作業機 ２６ ラジオコントロール装置 ２７ アンカー部 ３１ 作業機 ３２ 先端作業機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走式台車（２）と、上記自走式台車
   （２）に揺動可能に取着されたブーム（３）と、上記ブ
   ーム（３）に上下方向に揺動可能にその中途部が枢支さ
   れた支持アーム（４）とを備え、上記支持アーム（４）
   においては、一方端部に作業ユニット（５）が上下方向
   に揺動可能に取着され、他方端部に上記作業ユニット
   （５）による作業時に地面に接触するアンカー部（１
   ２）が設けられていることを特徴とする作業機。
2. 【請求項２】 上記作業ユニット（５）は、伸縮自在な
   フレーム（１４）と、上記フレーム（１４）の先端部に
   着脱可能に取着されるバケットなどの先端作業機（１
   ５）（３２）とを備えることを特徴とする請求項１の作
   業機。
3. 【請求項３】 上記フレーム（１４）の先端側には、作
   業時に作業場所（３５）の近傍面に接触するアンカー部
   （２７）を備えることを特徴とする請求項２の作業機。
4. 【請求項４】 上記先端作業機（１５）は、駆動源を備
   えると共に、ラジオコントロール装置（２６）によって
   制御されることを特徴とする請求項２の作業機。