JP2000328592A5 - - Google Patents
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Description
【書類名】 明細書
【発明の名称】 旋回作業機
【特許請求の範囲】
【請求項1】 旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたことを特徴とする旋回作業機。
【請求項2】 前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたことを特徴とする請求項1記載の旋回作業機。
【請求項3】 前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたことを特徴とする請求項1記載の旋回作業機。
【請求項4】 旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたことを特徴とする旋回作業機。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックホー等の旋回作業機の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、クローラー式走行装置等の走行装置上方に旋回台フレームを水平方向に旋回可能に軸支し、該旋回台フレーム上の左右片側上部に運転部が載置され、該運転部の側方から後方にかけてエンジンや燃料及び作業油タンク等が載置されボンネットによって被装されていた。
【0003】
また、前記運転部の横側方には掘削作業装置が配置されており、図15に示すように、掘削作業装置の三つに分割されたブームの第一ブーム90の基部が上下回動自在に取り付けられ、該第一ブーム90先端に第二ブーム91が左右回動可能に取り付けられ、その先端に第三ブーム92が左右回動可能に取り付けられ、第三ブーム92先端部に上下回動可能に取り付けたアーム93を介して作業機アタッチメントであるバケット94が昇降可能に連結されている。
【0004】
前記第一ブーム90と第三ブーム92との間にオフセットシリンダー95を介装するとともに、この間にオフセットロッド96の両端部が枢着され、第一ブーム90と第二ブーム91と第三ブーム92とオフセットロッド96とで平行四連リンクが構成される。
【0005】
そして、前記オフセットシリンダー95の伸縮駆動で第二ブーム91を左右に回動させると、アーム93及びバケット94が前後方向に保たれたまま左右にオフセット(偏心)され、機体の進行方向である前後方向に沿って側溝掘り作業を行うようにし、この掘削作業装置の重量バランスを向上するために第一ブームの先端をオフセットさせた技術が公知となっている。例えば、実登2563574号の技術である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、オフセット部材取付部、つまり、平行リンクを構成するためにオフセットロッド96と第一ブーム90とを連結する部分、及び、オフセットロッド96とオフセットシリンダー95を連結する部分は第一ブーム90または第三ブーム92より側方に突出してしまう。
【0007】
その為、溝堀り作業等において、土止めのために打ち込んだ矢板98近傍を掘るときには、前記オフセット部材取付部が矢板98に当たることがあり、ぎりぎりまで掘ることができなかったり、連結部に損傷を与えることがあった。つまり、一般的に矢板は真っ直ぐ垂直に打ち込むことは難しく、多少傾斜して打ち込まれ、また、土止めの荷重で傾斜したりする。従って、オフセット部材取付部がバケットの側面よりも内側に位置していても、実際に掘るときには当たることがあったのである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の不具合を解消するために、次の如く構成したものである。
請求項1においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたものである。
【0009】
また、請求項2においては、前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたものである。
【0010】
また、請求項3においては、前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたものである。
【0011】
また、請求項4においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び構成は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の実施例を説明する。
図1は旋回作業機としてのバックホーの全体側面図、図2は同じく全体平面図、図3はアーム及びバケットの前後の軸芯をオフセット可能とする掘削作業装置の平面図、図4はオフセット別形態の掘削作業装置を有する旋回作業機の側面図、図5はオフセット別形態の第三ブームの平面図である。
【0013】
図6は同じく後面図、図7はオフセット別形態の掘削作業装置の平面図、図8は同じく作業状態を示す正面図、図9は第三ブームの他の実施例を示す掘削作業装置の平面図、図10はブームの本機側面にミラーを取り付けたバックホーの作業時の側面図、図11は本構成のブラケット板と排土板昇降シリンダーの分解斜視図、図12は同じく組み立てた状態の側面図、図13は同じく平面図、図14は図13におけるW−W矢視断面図である。
【0014】
図1、図2において、本発明の旋回作業機の構成について説明する。
左右一対のクローラ走行装置を装備した走行装置1の上部に、旋回可能に旋回台4を取り付け、該旋回台4上部の一側方には運転席6を配設し、該運転席6の上方をキャノピー等で覆って運転部9を構成し、該運転部9横側方に掘削作業装置5を配置している。運転部9の後部には図示せぬバッテリーやエンジン等が配設され、カバー63で覆われている。また、前記走行装置1の前端部には、後述する排土板3を装着している。
【0015】
掘削作業装置5は、第一ブーム10を最大限持ち上げるとともに、アーム13及びバケット14を左右にオフセットせずに最大限巻き込んだ状態(図1の二点鎖線に示す姿勢にある状態)においては、全体が旋回台4の旋回径内に格納できるように構成している。そして、掘削作業装置5全体が旋回台4の旋回径内に格納される小旋回格納状態において、バケット14と運転部9とが干渉しないように構成している。
【0016】
次に、掘削作業装置5について説明する。
前記掘削作業装置5は、旋回台4に前後方向で上下回動自在に取り付けた第一ブーム10、該第一ブーム10の先端部に左右方向へ回動自在に取り付けた第二ブーム11、該第二ブーム11に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブーム12、該第三ブーム12に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム13、及び、該アーム13の先端に取り付けられた作業用のアタッチメントであるバケット14を有し、第二ブーム11の左右方向への回動によりアーム13及びバケット14を左右方向へオフセット可能に構成している。
【0017】
そして、第一ブーム10と旋回台4との間にブームシリンダ29を介装して、該ブームシリンダ29の伸縮により第一ブーム10を上下回動可能とし、第三ブーム12とアーム13との間にアームシリンダ17を介装して、該アームシリンダ17の伸縮によりアーム13を上下回動可能とし、アーム13とバケット14との間にバケットシリンダ48を介装して、該バケットシリンダ48の伸縮によりバケット14を上下回動可能としている。
【0018】
図3に示すように、第二ブーム11は、その基端部で第一ブーム10の上端部と下部回動軸15により左右回動自在に連結され、該第二ブーム11の上端部は上部回動軸16により第三ブーム12を左右回動自在に連結しており、第二ブーム11の左側方で第三ブーム12よりオフセット部材取付部となるステー23が突設され、該ステー23にオフセットシリンダ31のピストンロッド31a先端とオフセットロッド30前端が枢支され、第二ブーム11の基部側より突設したステー26にオフセットシリンダ31のボトム側が枢支され、前記オフセットロッド30の後部は第一ブーム10の先端より左側方に突設したステー24に枢結され、該オフセットロッド30、第一ブーム10、第二ブーム11及び、第三ブーム12により平行四連リンク機構を構成している。
【0019】
そして、オフセットシリンダ31を伸縮させることで、バケット14が第一ブーム10に対して左右方向にオフセット回動されるが、この場合、平行四連リンク機構により、正面視又は後面視における第一ブーム10と、第三ブーム12、アーム13及びバケット14との角度は変化せずに、平行状態を保ったままオフセットされ、側溝掘りを可能としている。
【0020】
そして図3に示すように、本発明は、第二ブーム11を前後方向に向けた状態において、第一ブーム10と第二ブーム11の左右中心線20に対して、アーム13とアームシリンダ17及びバケット14の左右中心線21を、オフセット部材となるオフセットロッド30及びオフセットシリンダ31の配置側に距離Yだけオフセットして配置している。即ち、前記のようにオフセットさせるために、前記第三ブーム12の第二ブーム11側、つまり、右側板の後上部を外側(紙面右側)に曲げて、第三ブーム12の後部12aの左右幅が右側に膨出して広がる構成とし、この後部12aにアームシリンダ17のシリンダケース前側部より左右水平方向に突設した枢支ボス17a・17aが枢支軸41によって回転自在に支持される構成としている。
よって、第三ブーム12を製造する右側板の形状を変更する簡単な設計変更で左右中心位置をオフセットできる。この位置の下方に第二ブーム11先端部に枢支する前記上部回動軸16が配置され、該上部回動軸16の中心とアームシリンダ17の軸心との間を距離Yだけオフセットさせている。
【0021】
そしてこの連結構成において、従来と同様に左右オフセット回動させるには、オフセットロッド30及びオフセットシリンダ31とステー23を枢支する枢支軸32の軸心と、前記上部回動軸16の軸心との距離を従来と同じ長さとすれば、前記ステー23が第三ブーム12より側方に突設する長さは従来よりも短くなる。
よって、バケット14の左端の前後方向の延長線と、前記ステー23の左端との間の距離Xは従来の長さX”(図15)よりも長くなるのである。
従って、矢板25を打ち込んで溝掘り作業を行う場合には、矢板25が多少機体側(掘削側)に傾いたとしても、ステー23は矢板25に接触することなく掘削作業ができるのである。
【0022】
また、図4に示すように、第三ブーム12’を長く構成して深掘りを可能とした別形態の旋回作業機においても前記同様にオフセット配置することが可能である。
この場合図7において、第一ブーム10’先端より左側方にステー24’を突設し、該ステー24’にオフセットロッド30’とオフセットシリンダ31’の後部を枢支し、オフセットロッド30’先端は第三ブーム12’の後部側面より左方へ突設したステー23’に枢支し、オフセットシリンダ31’のピストンロッド31a’の先端は第二ブーム11側面より左方へ突設したステー38に枢支している。
【0023】
そして、図5、図6に示すように、第三ブーム12’は第二ブーム11’側、つまり、その後部の左右幅は前部の左右幅よりも広く、第三ブーム12’の右側の後部側板を右側へ膨出するように広げた構成としている。この広げた後部12a’において、第二ブーム11’の左右中心線20’の延長上に上部回動軸16が配置され、アーム13’とアームシリンダ17’及びバケット14’の左右中心線21’を前記左右中心線20’から距離Yだけオフセットロッド30とオフセットシリンダ31取付側(オフセット部材取付部側)にオフセットさせている。
【0024】
そして、アームシリンダ17’のボトム側を支持するためのボス部33の左右長を長くして、アームシリンダ17’の枢支位置は左右中心線21’上に配置している。
また、従来と同様にオフセット回動させるために、ステー23’に連結されるオフセットロッド30’先端の枢支軸の中心と上部回動軸16の中心との距離を従来と同じとすれば、第三ブーム12’後部左側面に突設したステー23’の突出長さは短くできる。
【0025】
よって、図7に示すように、オフセットシリンダ31を伸縮駆動させて第二ブーム11先端側を左右に回動し、特に左側に回動させた場合には、ステー23’の左端とバケット14左端との間には距離X’だけ距離があるので、側溝掘り作業においてステー23’が矢板25に当接することがなく、矢板の近傍までバケット14’で掘削作業ができ、掘り残しがなく作業性を向上できるのである。
【0026】
また、第三ブーム12’は図9に示すように構成してバケット14左端とオフセット部材取付部左端との距離を長く構成することもできる。即ち、オフセット部材および第三ブーム12’の後部は従来と同じ連結構成とし、第三ブーム12’のアーム13側、つまり、前部の左右幅を左側に膨出して広げる構成としている。
よって、アーム13’及びバケット14’は左側へ距離Yだけオフセットすることが可能となり、バケット14’の左端とステー23の左端の間の距離X’を長くすることができるのである。なお、アームシリンダ17’の基部側の取付部分もオフセットさせる必要がある。
【0027】
また本発明では、図10に示すように、第三ブーム12’の基部(第二ブーム11側)の本機側(凹側)にミラー34が配置されており、(なお、図1の実施例の作業機では第一ブーム10先端の下側(凹側)、または、第三ブーム12の下側に配置される)、該ミラー34は凸面鏡により構成されて、幅広く見ることができるようにし、取付部は上下左右に位置調整可能とし、左右オフセットさせたときに干渉しない位置に配設している。そして、運転席6に座ったオペレーターから直接見える位置に配設している。
このように構成することによって、深い穴を掘削したときには、図10におけるオペレーターの目と地表面の先端を結ぶZ線よりも下方は、オペレーターから見えないので、従来では、もう一人が穴の側方または前方に位置して、オペレーターに合図して掘削位置や作業方向を教えるようにしていた。よって、作業者が複数必要で、コミニュケーションがうまくいかないと作業もスムースに進まなかったのである。
【0028】
本発明のように、ミラー34を配置することによって、穴手前側壁から穴の最深部まで見ることが可能となり、オペレーターは直接的に作業状態を把握することができ、作業性も向上することができるのである。
なお、ミラー34は第三ブーム12’の基部に配設されているため、図8に示すように、左側へオフセットして作業するときには、丁度正面にミラー34が位置し、作業がやり易く、また、右側へオフセットさせた時は、第一ブーム10’と第二ブーム11’は平面視「く」字状に構成されるので死角とならず、また、第三ブーム12’は平行移動するので、ミラー34の角度や位置調節も必要なく、何れの位置でも見ることが可能である。
【0029】
次に図11〜図14より排土板3の取付構成を説明する。
図11において、前記走行装置1を支持する左右のトラックフレーム53・53は機体フレーム54に連結して支持され、該機体フレーム54の中央にスイベルジョイントを支持する開口部54aが形成され、該機体フレーム54の後面の左右中央より後方に支持ブラケット54bを突設し、該支持ブラケット54bに排土板昇降シリンダー55のピストンロッド55aを上下回動自在に枢支している。
【0030】
また、前記支持ブラケット54bの両側に支持サイドブラケット54c・54cが突設され、該支持サイドブラケット54c・54cに排土板3より平行に突設した押しフレーム43・43の後端が枢支される。該押しフレーム43・43の中途部は連結フレーム43aによって連結固定される。また、該押しフレーム43・43を取付基部の間には排土板3背面よりブラケット板44が突設され、該ブラケット板44に前記排土板昇降シリンダー55のボトム側が枢結される。
【0031】
図11、図13に示すように、該排土板昇降シリンダー55のボトム側には二股クレビス35が設けられ、該二股クレビス35に前記ブラケット板44が挿入されて、ピン36によって枢支して枢結部26を構成し、該ピン36は端部に取付プレート36aが固設されてボルト37によって二股クレビス35に固定される。
【0032】
そして、前記ブラケット板44は一枚のプレートで構成して、図14に示すように、上面が逆V字状または山形として、上面に土等が溜まり難い形状とし、排土板昇降シリンダー55を枢支するためのピン孔44aの前後方向の位置は、図12に示すように、排土板3の背面より距離L離れた位置として、排土作業時に排土板3の上面より乗り越えた土が直接枢結部26に載らない位置としている。
【0033】
更に、前記ピン孔44aの上下方向の位置は排土板3下端より長さHとし、その高さHは排土板3の高さと略同じ位まで上げている。
なお、本実施例では排土板3の上端よりも若干低い位置としているが、好ましくは上端よりも高い位置とするほうがよい。よって、排土作業時に排土板3の上面より乗り越えた土はその後方の略同じ高さに位置する枢結部46を乗り越えることは殆どなくなるのである。
【0034】
このように構成することによって、排土板3によって排土作業を行った時に、排土板3の上端より土等が乗り越えても、ブラケット板44は一枚であり、その上面は山形となっているために、乗り越えた土はその上面に堆積し難く、振動等によって速やかに落下する。
そして、枢結部46は排土板3の後方で高い位置となっているために、排土板3を乗り越えた土が枢結部46まで至ることが殆どなくなり、たとえ枢結部46上に土が溜まるようになっても、従来のように、ブラケット板が二枚でなく一枚であり、二股クレビス35上面の面積は小さいために、堆積する量は少なく、振動や上下動等で容易に落下させることができ、路面に落ちても片づける量は少ないのである。
【0035】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項1の如く、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたので、オフセット部材取付部がバケットの左右幅より内側に位置するようになり、溝等内にバケットを挿入して掘削作業を行う時に、オフセット部材取付部が掘り取った溝や溝施工時に山止めとして用いる矢板等に当たって損傷が及ぶことがなく、深い位置までバケットを挿入して掘り取ることができるのである。
また、溝の底のオフセットロッドの支持側の隅部分までバケットで確実に掘り取ることができ、掘り残しがなくなり作業者が溝内に降りて手作業で掘り取り作業を行う必要がなくなり、作業性が向上できる。
【0036】
また、請求項2においては、前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたので、第三ブームと第二ブームを枢支する部材及び第三ブームの一側の側板を変更するだけでよく、簡単に第三ブームを製作できて、大幅な設計変更なく、コストアップも最小限で済む。
【0037】
また、請求項3においては、前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたので、アームの上下回動部分の変更だけで容易に製作することが可能となり、オフセット部材やその取付部の変更をする必要がなく従来のまま使用でき、後付けも簡単にできる。
【0038】
また、請求項4においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたので、穴掘り作業時に、運転席からミラーを介して手前側壁から穴の最深部まで見ることが可能となり、オペレーターは他の作業者の指示を仰ぐことなく直接的に作業状態を把握することができ、作業性も向上することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
旋回作業機としてのバックホーの全体側面図である。
【図2】
同じく全体平面図である。
【図3】
アーム及びバケットの前後の軸芯をオフセット可能とする掘削作業装置の平面図である。
【図4】
オフセット別形態の掘削作業装置を有する旋回作業機の側面図である。
【図5】
オフセット別形態の第三ブームの平面図である。
【図6】
同じく後面図である。
【図7】
オフセット別形態の掘削作業装置の平面図である。
【図8】
同じく作業状態を示す正面図である。
【図9】
第三ブームの他の実施例を示す掘削作業装置の平面図である。
【図10】
ブームの本機側面にミラーを取り付けたバックホーの作業時の側面図である。
【図11】
本構成のブラケット板と排土板昇降シリンダーの分解斜視図である。
【図12】
同じく組み立てた状態の側面図である。
【図13】
同じく平面図である。
【図14】
図13におけるW−W矢視断面図である。
【図15】
従来の掘削作業装置の平面図である。
【図16】
従来のブラケット板と排土板昇降シリンダーの組立斜視図である。
【図17】
同じく作業状態を示す側面図である。
【符号の説明】
4 旋回台
5 掘削作業装置
9 運転部
10 第一ブーム
11 第二ブーム
12 第三ブーム
13 アーム
14 バケット
23 ステー
30 オフセットロッド
31 オフセットシリンダー
34 ミラー
【発明の名称】 旋回作業機
【特許請求の範囲】
【請求項1】 旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたことを特徴とする旋回作業機。
【請求項2】 前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたことを特徴とする請求項1記載の旋回作業機。
【請求項3】 前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたことを特徴とする請求項1記載の旋回作業機。
【請求項4】 旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたことを特徴とする旋回作業機。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックホー等の旋回作業機の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、クローラー式走行装置等の走行装置上方に旋回台フレームを水平方向に旋回可能に軸支し、該旋回台フレーム上の左右片側上部に運転部が載置され、該運転部の側方から後方にかけてエンジンや燃料及び作業油タンク等が載置されボンネットによって被装されていた。
【0003】
また、前記運転部の横側方には掘削作業装置が配置されており、図15に示すように、掘削作業装置の三つに分割されたブームの第一ブーム90の基部が上下回動自在に取り付けられ、該第一ブーム90先端に第二ブーム91が左右回動可能に取り付けられ、その先端に第三ブーム92が左右回動可能に取り付けられ、第三ブーム92先端部に上下回動可能に取り付けたアーム93を介して作業機アタッチメントであるバケット94が昇降可能に連結されている。
【0004】
前記第一ブーム90と第三ブーム92との間にオフセットシリンダー95を介装するとともに、この間にオフセットロッド96の両端部が枢着され、第一ブーム90と第二ブーム91と第三ブーム92とオフセットロッド96とで平行四連リンクが構成される。
【0005】
そして、前記オフセットシリンダー95の伸縮駆動で第二ブーム91を左右に回動させると、アーム93及びバケット94が前後方向に保たれたまま左右にオフセット(偏心)され、機体の進行方向である前後方向に沿って側溝掘り作業を行うようにし、この掘削作業装置の重量バランスを向上するために第一ブームの先端をオフセットさせた技術が公知となっている。例えば、実登2563574号の技術である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、オフセット部材取付部、つまり、平行リンクを構成するためにオフセットロッド96と第一ブーム90とを連結する部分、及び、オフセットロッド96とオフセットシリンダー95を連結する部分は第一ブーム90または第三ブーム92より側方に突出してしまう。
【0007】
その為、溝堀り作業等において、土止めのために打ち込んだ矢板98近傍を掘るときには、前記オフセット部材取付部が矢板98に当たることがあり、ぎりぎりまで掘ることができなかったり、連結部に損傷を与えることがあった。つまり、一般的に矢板は真っ直ぐ垂直に打ち込むことは難しく、多少傾斜して打ち込まれ、また、土止めの荷重で傾斜したりする。従って、オフセット部材取付部がバケットの側面よりも内側に位置していても、実際に掘るときには当たることがあったのである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の不具合を解消するために、次の如く構成したものである。
請求項1においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたものである。
【0009】
また、請求項2においては、前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたものである。
【0010】
また、請求項3においては、前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたものである。
【0011】
また、請求項4においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の解決すべき課題及び構成は以上の如くであり、次に添付の図面に示した本発明の実施例を説明する。
図1は旋回作業機としてのバックホーの全体側面図、図2は同じく全体平面図、図3はアーム及びバケットの前後の軸芯をオフセット可能とする掘削作業装置の平面図、図4はオフセット別形態の掘削作業装置を有する旋回作業機の側面図、図5はオフセット別形態の第三ブームの平面図である。
【0013】
図6は同じく後面図、図7はオフセット別形態の掘削作業装置の平面図、図8は同じく作業状態を示す正面図、図9は第三ブームの他の実施例を示す掘削作業装置の平面図、図10はブームの本機側面にミラーを取り付けたバックホーの作業時の側面図、図11は本構成のブラケット板と排土板昇降シリンダーの分解斜視図、図12は同じく組み立てた状態の側面図、図13は同じく平面図、図14は図13におけるW−W矢視断面図である。
【0014】
図1、図2において、本発明の旋回作業機の構成について説明する。
左右一対のクローラ走行装置を装備した走行装置1の上部に、旋回可能に旋回台4を取り付け、該旋回台4上部の一側方には運転席6を配設し、該運転席6の上方をキャノピー等で覆って運転部9を構成し、該運転部9横側方に掘削作業装置5を配置している。運転部9の後部には図示せぬバッテリーやエンジン等が配設され、カバー63で覆われている。また、前記走行装置1の前端部には、後述する排土板3を装着している。
【0015】
掘削作業装置5は、第一ブーム10を最大限持ち上げるとともに、アーム13及びバケット14を左右にオフセットせずに最大限巻き込んだ状態(図1の二点鎖線に示す姿勢にある状態)においては、全体が旋回台4の旋回径内に格納できるように構成している。そして、掘削作業装置5全体が旋回台4の旋回径内に格納される小旋回格納状態において、バケット14と運転部9とが干渉しないように構成している。
【0016】
次に、掘削作業装置5について説明する。
前記掘削作業装置5は、旋回台4に前後方向で上下回動自在に取り付けた第一ブーム10、該第一ブーム10の先端部に左右方向へ回動自在に取り付けた第二ブーム11、該第二ブーム11に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブーム12、該第三ブーム12に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム13、及び、該アーム13の先端に取り付けられた作業用のアタッチメントであるバケット14を有し、第二ブーム11の左右方向への回動によりアーム13及びバケット14を左右方向へオフセット可能に構成している。
【0017】
そして、第一ブーム10と旋回台4との間にブームシリンダ29を介装して、該ブームシリンダ29の伸縮により第一ブーム10を上下回動可能とし、第三ブーム12とアーム13との間にアームシリンダ17を介装して、該アームシリンダ17の伸縮によりアーム13を上下回動可能とし、アーム13とバケット14との間にバケットシリンダ48を介装して、該バケットシリンダ48の伸縮によりバケット14を上下回動可能としている。
【0018】
図3に示すように、第二ブーム11は、その基端部で第一ブーム10の上端部と下部回動軸15により左右回動自在に連結され、該第二ブーム11の上端部は上部回動軸16により第三ブーム12を左右回動自在に連結しており、第二ブーム11の左側方で第三ブーム12よりオフセット部材取付部となるステー23が突設され、該ステー23にオフセットシリンダ31のピストンロッド31a先端とオフセットロッド30前端が枢支され、第二ブーム11の基部側より突設したステー26にオフセットシリンダ31のボトム側が枢支され、前記オフセットロッド30の後部は第一ブーム10の先端より左側方に突設したステー24に枢結され、該オフセットロッド30、第一ブーム10、第二ブーム11及び、第三ブーム12により平行四連リンク機構を構成している。
【0019】
そして、オフセットシリンダ31を伸縮させることで、バケット14が第一ブーム10に対して左右方向にオフセット回動されるが、この場合、平行四連リンク機構により、正面視又は後面視における第一ブーム10と、第三ブーム12、アーム13及びバケット14との角度は変化せずに、平行状態を保ったままオフセットされ、側溝掘りを可能としている。
【0020】
そして図3に示すように、本発明は、第二ブーム11を前後方向に向けた状態において、第一ブーム10と第二ブーム11の左右中心線20に対して、アーム13とアームシリンダ17及びバケット14の左右中心線21を、オフセット部材となるオフセットロッド30及びオフセットシリンダ31の配置側に距離Yだけオフセットして配置している。即ち、前記のようにオフセットさせるために、前記第三ブーム12の第二ブーム11側、つまり、右側板の後上部を外側(紙面右側)に曲げて、第三ブーム12の後部12aの左右幅が右側に膨出して広がる構成とし、この後部12aにアームシリンダ17のシリンダケース前側部より左右水平方向に突設した枢支ボス17a・17aが枢支軸41によって回転自在に支持される構成としている。
よって、第三ブーム12を製造する右側板の形状を変更する簡単な設計変更で左右中心位置をオフセットできる。この位置の下方に第二ブーム11先端部に枢支する前記上部回動軸16が配置され、該上部回動軸16の中心とアームシリンダ17の軸心との間を距離Yだけオフセットさせている。
【0021】
そしてこの連結構成において、従来と同様に左右オフセット回動させるには、オフセットロッド30及びオフセットシリンダ31とステー23を枢支する枢支軸32の軸心と、前記上部回動軸16の軸心との距離を従来と同じ長さとすれば、前記ステー23が第三ブーム12より側方に突設する長さは従来よりも短くなる。
よって、バケット14の左端の前後方向の延長線と、前記ステー23の左端との間の距離Xは従来の長さX”(図15)よりも長くなるのである。
従って、矢板25を打ち込んで溝掘り作業を行う場合には、矢板25が多少機体側(掘削側)に傾いたとしても、ステー23は矢板25に接触することなく掘削作業ができるのである。
【0022】
また、図4に示すように、第三ブーム12’を長く構成して深掘りを可能とした別形態の旋回作業機においても前記同様にオフセット配置することが可能である。
この場合図7において、第一ブーム10’先端より左側方にステー24’を突設し、該ステー24’にオフセットロッド30’とオフセットシリンダ31’の後部を枢支し、オフセットロッド30’先端は第三ブーム12’の後部側面より左方へ突設したステー23’に枢支し、オフセットシリンダ31’のピストンロッド31a’の先端は第二ブーム11側面より左方へ突設したステー38に枢支している。
【0023】
そして、図5、図6に示すように、第三ブーム12’は第二ブーム11’側、つまり、その後部の左右幅は前部の左右幅よりも広く、第三ブーム12’の右側の後部側板を右側へ膨出するように広げた構成としている。この広げた後部12a’において、第二ブーム11’の左右中心線20’の延長上に上部回動軸16が配置され、アーム13’とアームシリンダ17’及びバケット14’の左右中心線21’を前記左右中心線20’から距離Yだけオフセットロッド30とオフセットシリンダ31取付側(オフセット部材取付部側)にオフセットさせている。
【0024】
そして、アームシリンダ17’のボトム側を支持するためのボス部33の左右長を長くして、アームシリンダ17’の枢支位置は左右中心線21’上に配置している。
また、従来と同様にオフセット回動させるために、ステー23’に連結されるオフセットロッド30’先端の枢支軸の中心と上部回動軸16の中心との距離を従来と同じとすれば、第三ブーム12’後部左側面に突設したステー23’の突出長さは短くできる。
【0025】
よって、図7に示すように、オフセットシリンダ31を伸縮駆動させて第二ブーム11先端側を左右に回動し、特に左側に回動させた場合には、ステー23’の左端とバケット14左端との間には距離X’だけ距離があるので、側溝掘り作業においてステー23’が矢板25に当接することがなく、矢板の近傍までバケット14’で掘削作業ができ、掘り残しがなく作業性を向上できるのである。
【0026】
また、第三ブーム12’は図9に示すように構成してバケット14左端とオフセット部材取付部左端との距離を長く構成することもできる。即ち、オフセット部材および第三ブーム12’の後部は従来と同じ連結構成とし、第三ブーム12’のアーム13側、つまり、前部の左右幅を左側に膨出して広げる構成としている。
よって、アーム13’及びバケット14’は左側へ距離Yだけオフセットすることが可能となり、バケット14’の左端とステー23の左端の間の距離X’を長くすることができるのである。なお、アームシリンダ17’の基部側の取付部分もオフセットさせる必要がある。
【0027】
また本発明では、図10に示すように、第三ブーム12’の基部(第二ブーム11側)の本機側(凹側)にミラー34が配置されており、(なお、図1の実施例の作業機では第一ブーム10先端の下側(凹側)、または、第三ブーム12の下側に配置される)、該ミラー34は凸面鏡により構成されて、幅広く見ることができるようにし、取付部は上下左右に位置調整可能とし、左右オフセットさせたときに干渉しない位置に配設している。そして、運転席6に座ったオペレーターから直接見える位置に配設している。
このように構成することによって、深い穴を掘削したときには、図10におけるオペレーターの目と地表面の先端を結ぶZ線よりも下方は、オペレーターから見えないので、従来では、もう一人が穴の側方または前方に位置して、オペレーターに合図して掘削位置や作業方向を教えるようにしていた。よって、作業者が複数必要で、コミニュケーションがうまくいかないと作業もスムースに進まなかったのである。
【0028】
本発明のように、ミラー34を配置することによって、穴手前側壁から穴の最深部まで見ることが可能となり、オペレーターは直接的に作業状態を把握することができ、作業性も向上することができるのである。
なお、ミラー34は第三ブーム12’の基部に配設されているため、図8に示すように、左側へオフセットして作業するときには、丁度正面にミラー34が位置し、作業がやり易く、また、右側へオフセットさせた時は、第一ブーム10’と第二ブーム11’は平面視「く」字状に構成されるので死角とならず、また、第三ブーム12’は平行移動するので、ミラー34の角度や位置調節も必要なく、何れの位置でも見ることが可能である。
【0029】
次に図11〜図14より排土板3の取付構成を説明する。
図11において、前記走行装置1を支持する左右のトラックフレーム53・53は機体フレーム54に連結して支持され、該機体フレーム54の中央にスイベルジョイントを支持する開口部54aが形成され、該機体フレーム54の後面の左右中央より後方に支持ブラケット54bを突設し、該支持ブラケット54bに排土板昇降シリンダー55のピストンロッド55aを上下回動自在に枢支している。
【0030】
また、前記支持ブラケット54bの両側に支持サイドブラケット54c・54cが突設され、該支持サイドブラケット54c・54cに排土板3より平行に突設した押しフレーム43・43の後端が枢支される。該押しフレーム43・43の中途部は連結フレーム43aによって連結固定される。また、該押しフレーム43・43を取付基部の間には排土板3背面よりブラケット板44が突設され、該ブラケット板44に前記排土板昇降シリンダー55のボトム側が枢結される。
【0031】
図11、図13に示すように、該排土板昇降シリンダー55のボトム側には二股クレビス35が設けられ、該二股クレビス35に前記ブラケット板44が挿入されて、ピン36によって枢支して枢結部26を構成し、該ピン36は端部に取付プレート36aが固設されてボルト37によって二股クレビス35に固定される。
【0032】
そして、前記ブラケット板44は一枚のプレートで構成して、図14に示すように、上面が逆V字状または山形として、上面に土等が溜まり難い形状とし、排土板昇降シリンダー55を枢支するためのピン孔44aの前後方向の位置は、図12に示すように、排土板3の背面より距離L離れた位置として、排土作業時に排土板3の上面より乗り越えた土が直接枢結部26に載らない位置としている。
【0033】
更に、前記ピン孔44aの上下方向の位置は排土板3下端より長さHとし、その高さHは排土板3の高さと略同じ位まで上げている。
なお、本実施例では排土板3の上端よりも若干低い位置としているが、好ましくは上端よりも高い位置とするほうがよい。よって、排土作業時に排土板3の上面より乗り越えた土はその後方の略同じ高さに位置する枢結部46を乗り越えることは殆どなくなるのである。
【0034】
このように構成することによって、排土板3によって排土作業を行った時に、排土板3の上端より土等が乗り越えても、ブラケット板44は一枚であり、その上面は山形となっているために、乗り越えた土はその上面に堆積し難く、振動等によって速やかに落下する。
そして、枢結部46は排土板3の後方で高い位置となっているために、排土板3を乗り越えた土が枢結部46まで至ることが殆どなくなり、たとえ枢結部46上に土が溜まるようになっても、従来のように、ブラケット板が二枚でなく一枚であり、二股クレビス35上面の面積は小さいために、堆積する量は少なく、振動や上下動等で容易に落下させることができ、路面に落ちても片づける量は少ないのである。
【0035】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
即ち、請求項1の如く、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、掘削作業装置を前後方向を向けた状態で、第一ブームと第二ブームの幅方向中心線に対し、アーム及びバケットの幅方向中心線をオフセット部材の取付側へオフセットさせたので、オフセット部材取付部がバケットの左右幅より内側に位置するようになり、溝等内にバケットを挿入して掘削作業を行う時に、オフセット部材取付部が掘り取った溝や溝施工時に山止めとして用いる矢板等に当たって損傷が及ぶことがなく、深い位置までバケットを挿入して掘り取ることができるのである。
また、溝の底のオフセットロッドの支持側の隅部分までバケットで確実に掘り取ることができ、掘り残しがなくなり作業者が溝内に降りて手作業で掘り取り作業を行う必要がなくなり、作業性が向上できる。
【0036】
また、請求項2においては、前記第三ブームの第二ブーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と反対側にオフセットして、第三ブームと第二ブームを枢支する回動軸を設けたので、第三ブームと第二ブームを枢支する部材及び第三ブームの一側の側板を変更するだけでよく、簡単に第三ブームを製作できて、大幅な設計変更なく、コストアップも最小限で済む。
【0037】
また、請求項3においては、前記第三ブームのアーム側の左右幅を広げて、オフセット部材の取付側と同側へオフセットして、第三ブーム先端にアームを取り付けたので、アームの上下回動部分の変更だけで容易に製作することが可能となり、オフセット部材やその取付部の変更をする必要がなく従来のまま使用でき、後付けも簡単にできる。
【0038】
また、請求項4においては、旋回台上の運転部側方に上下回動自在に取り付けられたブームを、第一ブームと、該第一ブームの先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブームと、該第二ブームの先端に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブームより構成し、左右方向へオフセット可能に構成すると共に、該第三ブーム先端に上下回動可能に取り付けたアームを介してバケットを装着した掘削作業装置を有する旋回作業機において、第三ブームの第二ブーム側の本機側に位置調整可能にミラーを設けたので、穴掘り作業時に、運転席からミラーを介して手前側壁から穴の最深部まで見ることが可能となり、オペレーターは他の作業者の指示を仰ぐことなく直接的に作業状態を把握することができ、作業性も向上することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
旋回作業機としてのバックホーの全体側面図である。
【図2】
同じく全体平面図である。
【図3】
アーム及びバケットの前後の軸芯をオフセット可能とする掘削作業装置の平面図である。
【図4】
オフセット別形態の掘削作業装置を有する旋回作業機の側面図である。
【図5】
オフセット別形態の第三ブームの平面図である。
【図6】
同じく後面図である。
【図7】
オフセット別形態の掘削作業装置の平面図である。
【図8】
同じく作業状態を示す正面図である。
【図9】
第三ブームの他の実施例を示す掘削作業装置の平面図である。
【図10】
ブームの本機側面にミラーを取り付けたバックホーの作業時の側面図である。
【図11】
本構成のブラケット板と排土板昇降シリンダーの分解斜視図である。
【図12】
同じく組み立てた状態の側面図である。
【図13】
同じく平面図である。
【図14】
図13におけるW−W矢視断面図である。
【図15】
従来の掘削作業装置の平面図である。
【図16】
従来のブラケット板と排土板昇降シリンダーの組立斜視図である。
【図17】
同じく作業状態を示す側面図である。
【符号の説明】
4 旋回台
5 掘削作業装置
9 運転部
10 第一ブーム
11 第二ブーム
12 第三ブーム
13 アーム
14 バケット
23 ステー
30 オフセットロッド
31 オフセットシリンダー
34 ミラー
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