JP2003105793A - 旋回作業機の掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブームの端部もブームシリンダの端部も共に
旋回台により近接配置して、近傍掘削、小旋回半径等を
可能にし、かつブームシリンダと上下動シリンダとを連
結するを１つの支点部材に連結して、支点部材等の製造
コストを低減できるようにする。 【解決手段】 旋回台２の前部に受けブラケット３を設
け、この受けブラケット３にスイングブラケット４を縦
軸５回り揺動自在に枢支し、このスイングブラケット４
の上下方向中途部に中間が屈曲したブーム６の基端を連
結し、スイングブラケット４に前記ブーム６の背面側に
配置されていてブーム６を昇降するブームシリンダ７の
端部を連結し、ブーム６の先端に上下動部材８を枢支す
ると共にこの上下動部材８にこれを揺動する上下動シリ
ンダ９の一端を連結し、前記ブーム６の屈曲部６Ａの背
面に１つの支点部材１１を設け、この支点部材１１にブ
ームシリンダ７の先端と上下動シリンダ９の他端とを共
に連結し、前記ブームシリンダ７の端部をスイングブラ
ケット４の上部の略縦軸５上方に連結する。

Description

【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
回作業機の掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、バックホーにおいては、クロー
ラ走行装置を有する走行機体に旋回台を縦軸回り旋回自
在に支持し、この旋回台の前部に掘削装置を設けてい
る。掘削装置は、旋回台の前部に受けブラケットを設
け、この受けブラケットにスイングブラケットを縦軸回
り揺動自在に枢支し、このスイングブラケットに中間が
くの字状に屈曲したブームの基端を連結し、またこのス
イングブラケットにブームを昇降するブームシリンダの
端部を連結し、ブームの先端にアーム等の上下動部材を
枢支すると共にこの上下動部材にこれを揺動する上下動
シリンダの一端を連結し、前記ブームの屈曲部にブーム
シリンダの先端と上下動シリンダの他端とを連結してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、ブームシリンダがブームの背面側に配置されてお
り、ブームもブームシリンダも共にスイングブラケット
の縦軸より前方に配置されていて、旋回台から遠い位置
の掘削が可能になっているが、近傍の掘削は困難であ
り、旋回半径が大きくなり、また重量バランスも好まし
くなかった。また、ブームの屈曲部に ２つの支持部材
が設けられ、ブームシリンダの先端と上下動シリンダの
他端とがそれぞれ専用の支持部材に枢支連結されてい
て、２つの支持部材、２本のピンが必要であり、製造コ
ストが高く、また給脂作業も面倒になっていた。

【０００４】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決できるようにした旋回作業機の掘削装置を提供する
ことを目的とする。本発明は、ブームの端部もブームシ
リンダの端部も共に旋回台により近接配置して、近傍掘
削、小旋回半径等を可能にし、かつブームシリンダと上
下動シリンダとを１つの支点部材に連結して、支点部材
等の製造コストを低減できるようにした旋回作業機の掘
削装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
のための第１の具体的手段は、旋回台２の前部に受けブ
ラケット３を設け、この受けブラケット３にスイングブ
ラケット４を縦軸５回り揺動自在に枢支し、このスイン
グブラケット４の上下方向中途部に中間が屈曲したブー
ム６の基端を連結し、スイングブラケット４に前記ブー
ム６の背面側に配置されていてブーム６を昇降するブー
ムシリンダ７の端部を連結し、ブーム６の先端に上下動
部材８を枢支すると共にこの上下動部材８にこれを揺動
する上下動シリンダ９の一端を連結し、前記ブーム６の
屈曲部６Ａの背面に１つの支点部材１１を設け、この支
点部材１１にブームシリンダ７の先端と上下動シリンダ
９の他端とを共に連結し、前記ブームシリンダ７の端部
をスイングブラケット４の上部の略縦軸５上方に連結し
ているである。

【０００６】これによって、ブーム６もブームシリンダ
７も共に旋回台２に近接配置され、旋回台２の近傍の掘
削が容易になり、旋回台２からの突出量が小さいので旋
回半径が小さくなり、重量バランスも良好になり、ブー
ムシリンダ７の先端と上下動シリンダ９の他端とを１つ
の支点部材１１に連結され、部品点数、製造コストが低
減できる。本発明における課題解決のための第２の具体
的手段は、第１の具体的手段に加えて、前記支点部材１
１にブームシリンダ７のシリンダチューブ７Ｂと上下動
シリンダ９のシリンダチューブ７Ｂとを連結する共通ピ
ン１４を設けていることである。

【０００７】これによって、ピン本数を半減でき、給脂
作業も減少でき、ブームシリンダ７及びアームシリンダ
９にストロークの長いシリンダが使用できる。本発明に
おける課題解決のための第３の具体的手段は、第１又は
２の具体的手段に加えて、前記支点部材１１にブームシ
リンダ７を連結するピン１４Ａと上下動シリンダ９を連
結するピン１４Ｂとを近接配置していることである。こ
れによって、ブームシリンダ７とアームシリンダ９とを
別個に着脱できる。本発明における課題解決のための第
４の具体的手段は、第１〜３のいずれかの具体的手段に
加えて、前記上下動部材８はバケット１８又は先端にバ
ケット１８を有するアームであることである。

【０００８】これによって、ブーム６の先端に取り付け
られるのは、バケット１８であってもアームであっても
よい。本発明における課題解決のための第５の具体的手
段は、第１〜４のいずれかの具体的手段に加えて、前記
ブーム６の基端を中途部の屈曲方向と逆方向に屈曲して
いることである。これによって、ブーム６の基端とブー
ムシリンダ７の端部の枢支点を前後方向により近づけて
配置できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜６において、２５は旋回作
業機として例示したバックホーであり、左右クローラ走
行装置２６を有する走行機体２７に旋回台２を縦軸状の
旋回軸２８回り旋回自在に支持し、この旋回台２の前部
に掘削装置１を設けている。前記旋回台２は、後部にエ
ンジンを搭載し、右側部に燃料タンク、オイルタンク等
を搭載し、それらをカバー２９で覆い、エンジンの前側
で掘削装置１の後側に運転席３０を配置し、この運転席
３０等を包囲するように日除け装置３１を設けている。

【００１０】前記旋回台２は、平面視において、左右側
部が前後方向に略平行であり、前部が前後方向に略平行
であり、後部が円弧形状であり、前部と左右側部とのコ
ーナ部は円弧形状となっている。前記左右クローラ走行
装置２６は走行機体２７に対して左右に移動可能、即
ち、轍間距離調整可能であり、轍間距離を最大幅にした
ときに、旋回台２を旋回しても、その後部を含む周囲部
が左右クローラ走行装置２６の最外側端から外方へ余り
突出しない形状となっている。

【００１１】掘削装置１は旋回台２の前部に設けた受け
ブラケット３を有する。この受けブラケット３は旋回台
２を構成する部材と一体成形されるか、別個に形成して
旋回台２に取り付けられており、その前部に上下に分離
された受け部３Ｕ、３Ｄを前方突出状に有し、下受け部
３Ｄは二股形状であり、上下受け部３Ｕ、３Ｄには縦軸
５を挿通する穴が形成されている。前記掘削装置１は、
受けブラケット３に縦軸５を介して枢支されたスイング
ブラケット４と、このスイングブラケット４に基部が枢
支されたブーム６と、ブーム６の先端に横軸回り回動自
在に枢支されたアーム８と、このアーム８の先端に横軸
を介して回動自在に枢支されたバケット１３とを有して
いる。

【００１２】そして、ブーム６はブームシリンダ７によ
って昇降動作され、アーム８はアームシリンダ９によっ
て上下揺動され、バケット１３はバケットシリンダ２１
によって掬いダンプ可能に動作される。前記各シリンダ
７、９、２１は油圧シリンダが使用されている。図２に
おいて、ブーム６はブームシリンダ７によって、実線で
示す上昇姿勢から２点鎖線姿勢を経て１点鎖線で示す下
降姿勢まで昇降でき、アーム８はブーム６の各姿勢にお
いてアームシリンダ９によって上下動でき、バケット１
３はブーム６及びアーム８の各姿勢においてバケットシ
リンダ２１によって掬い・ダンプ動作ができる。

【００１３】前記スイングブラケット４は上下支持部４
Ｕ、４Ｄを有しており、この上下支持部４Ｕ、４Ｄには
縦軸５を挿通可能な穴を有し、上支持部４Ｕは二股形状
で、上受け部３Ｕに嵌合しており、下支持部４Ｄは二股
形状の下受け部３Ｄに嵌入し、両者に縦軸５を挿通し
て、スイングブラケット４を受けブラケット３に揺動自
在に連結している。縦軸５は同心の上下２軸に分かれて
おり、上軸は上受け部３Ｕと上支持部４Ｕとを連結し、
下軸は下受け部３Ｄと下支持部４Ｄとを連結しており、
それらの上下間は空間となっている。しかし、縦軸５は
１本で上下部を貫通するものでもよい。

【００１４】前記スイングブラケット４は、上下支持部
４Ｕ、４Ｄの中間が左右方向に二股状になっていて、こ
の左右側壁４Ａと上下支持部４Ｕ、４Ｄとで囲まれた穴
が形成されており、この穴は後述する油圧配管の挿通穴
４Ｂとなっており、また、ブーム６の基端部が挿入され
て、連結ピン１５を介して枢支されている。この連結ピ
ン１５は縦軸５に極めて近い位置に配置されており、ブ
ーム６の基端部は上下支持部４Ｕ、４Ｄと前後方向にお
いてオーバラップする状態になっている。

【００１５】スイングブラケット４の上部には、上支持
部４Ｕから上方へ左右一対の鶏冠形状の支持部４Ｃが形
成されており、この支持部４Ｃにブームシリンダ７のシ
リンダロッド７Ａがピン１６を介して連結されている。
また、スイングブラケット４には上下支持部４Ｕ、４Ｄ
の一方から側方へ連結アーム部４Ｅが当接されており、
旋回台２に枢支されたスイングシリンダ３３のピストン
ロッドが連結される。シリンダロッド７Ａが連結されて
いるピン１６は縦軸５の略真上に位置し、縦軸５より前
側に位置する場合よりも旋回台２に十分近づいた位置と
なっており、この近づいた距離だけブーム６の基端も後
方位置に配置できることになり、このブーム６の基端を
後方位置に配置することは、スイングブラケット４に挿
通穴４Ｂを形成することにより可能になっている。

【００１６】従って、ブーム６及びブームシリンダ７を
可及的に縦軸５及び旋回台２に近づけて配置できるよう
になっており、旋回台２の前部の最外端を形成するスイ
ングブラケット４が旋回台２からの突出量が小さくなる
ことにより、旋回台２の旋回の最大半径が小さくなり、
外部障害物との接触が少なく、重量バランスも良好にな
る。前記ブーム６は板金製の断面コ字形部材６ａに帯板
６ｂを固着して内部空洞の本体６Ａを形成し、この本体
６Ａの両端に基端部材６Ｂ及び先端部材６Ｃを挿入固着
して形成されている。

【００１７】前記基端部材６Ｂ及び先端部材６Ｃはそれ
ぞれ鋳造品、鍛造品又は板金製品であり、中空の本体６
Ａ内部と連通する挿通穴１２Ａ、１２Ｂが形成され、こ
れによりブーム６は全長が連続した中空になっていて、
油圧配管３４Ａが挿通可能になっている。ブーム６は本
体６Ａが長手方向中途部で側面視くの字形状に屈曲され
ており、この屈曲部Ｐの上側（背面）に左右一対の板材
で形成された支点部材１１が固着されている。この支点
部材１１は側面視略三角形で、その頂部近傍に１本のピ
ン１４が設けられている。

【００１８】前記ピン１４にブームシリンダ７のシリン
ダチューブ７Ｂの基部とアームシリンダ９のシリンダチ
ューブ９Ｂの基部とが共に連結されており、ピン１４は
２本のシリンダ７、９の共通の連結ピンとなっている。
ブーム６の本体６Ａの長手方向中途位置、即ち、支点部
材１１が固着された屈曲部Ｐには、上方に開放の挿通穴
１２Ｃが形成されており、ブームシリンダ７とアームシ
リンダ９とへ圧油を供給する油圧配管３４Ａがまとめて
挿通可能になっている。

【００１９】ブーム６の先端にはアーム８の基部材８Ａ
が連結ピン１７を介して連結されており、この基部材８
Ａにアームシリンダ９のシリンダロッド９Ａとバケット
シリンダ２１とが連結されている。バケットシリンダ２
１用の油圧配管３４Ｂは、ブーム６の本体６Ａの略全長
を通って挿通穴１２Ｂから外部に出ている。油圧配管３
４Ｂに沿って配置されている油圧配管３４Ｃは、バケッ
ト１３の代わりにブレーカ、オーガ等を使用するとき
に、圧油を供給するためのサービスポート用である。

【００２０】前記油圧配管３４Ａ、３４Ｂは、図１に示
すように、旋回台２内のコントロールバルブ３５に接続
されており、このコントロールバルブ３５は運転席３０
の左右側部に配置した操縦装置３６によって操作可能に
なっている。油圧配管３４Ａ、３４Ｂは、旋回台２内の
コントロールバルブ３５から受けブラケット３内と通っ
て外部に出て、スイングブラケット４の挿通穴４Ｂを通
り、挿通穴１２Ａからブーム６内に入り、油圧配管３４
Ａは挿通穴１２Ｂから外に出てブームシリンダ７及びア
ームシリンダ９に接続され、油圧配管３４Ｂはブーム６
の先端の挿通穴１２Ｂまで至って、ここからブーム６を
出て、バケットシリンダ２１に接続されている。

【００２１】前記ブーム６はその基端側の基端部材６Ｂ
が、本体６Ａの屈曲とは反対方向に屈曲されている。即
ち、略水平姿勢のブーム６の基端側は上向きのくの字状
に屈曲されている。これはブーム６を上向き揺動して、
略最上昇姿勢の図１実線位置まで移動したときに、上支
持部４Ｕと可及的に接触させずに、ブーム６の最上昇位
置をより高くできるようにするためであり、また、逆に
屈曲した分だけ、ブーム６の基端の連結ピン１５が縦軸
５に可及的に近づけられることになる。

【００２２】図７はシリンダチューブの端部の連結の変
形例を示しており、ブーム６の本体６Ａの屈曲部Ｐの背
面に固着した支点部材１１には、２本のピン１４Ａ、１
４Ｂが設けられている。前記ピン１４Ａにはブームシリ
ンダ７のシリンダチューブ７Ｂの基部が連結され、ピン
１４Ｂにはアームシリンダ９のシリンダチューブ９Ｂの
基部が連結されており、ピン１４Ａ、１４Ｂは近接され
て配置されているが、ブームシリンダ７とアームシリン
ダ９とを独立に支持し、別個独立して着脱できるように
なっている。

【００２３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、種々変形することができる。例えば、
バックホー２５は旋回台２の後端が左右クローラ走行装
置２６の最外端と略一致する後方小旋回型を例示した
が、後端が左右クローラ走行装置２６の最外端から突出
する標準旋回型でもよく、また、旋回作業機としてはパ
ワーショベルであってもよい。また、ブーム６は本体６
Ａ、基端部材６Ｂ及び先端部材６Ｃを一体成形すること
も可能であり、また、ブーム６は左右側壁と上下壁とを
別個に裁断したものを溶着して断面矩形状でかつ内部中
空形状に形成してもよく、その場合に、支点部材１１を
左右側壁と一体成形してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、ブーム６
もブームシリンダ７も共に旋回台２に近接配置され、旋
回台２の近傍の掘削が容易になり、旋回台２からの突出
量が小さいので旋回半径が小さくなり、重量バランスも
良好になり、ブームシリンダ７の先端と上下動シリンダ
９の他端とを１つの支点部材１１に連結され、部品点
数、製造コストが低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す全体側面図である。

【図２】掘削装置の動作範囲を示す側面図である。

【図３】要部を示す側面図である。

【図４】図３のＸ矢視図である。

【図５】掘削装置の基部の側面図である。

【図６】掘削装置の基部の一部断面平面図である。

【図７】シリンダ基端部の連結の変形例を示す側面図で
ある。

【図８】図７のＹ矢視図である。

【符号の説明】

１ 掘削装置 ２ 旋回台 ３ 受けブラケット ４ スイングブラケット ４Ａ 挿通穴 ５ 縦軸 ６ ブーム ７ ブームシリンダ ８ 上下動部材 ９ 上下動シリンダ １１ 支点部材 １２ 挿通穴 １４ ピン １５ ピン １６ 連結ピン ２５ バックホー（旋回作業機） ３４ 油圧配管 Ｐ 屈曲部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回台の前部に受けブラケットを設け、
   この受けブラケットにスイングブラケットを縦軸回り揺
   動自在に枢支し、このスイングブラケットの上下方向中
   途部に中間が屈曲したブームの基端を連結し、スイング
   ブラケットに前記ブームの背面側に配置されていてブー
   ムを昇降するブームシリンダの端部を連結し、ブームの
   先端に上下動部材を枢支すると共にこの上下動部材にこ
   れを揺動する上下動シリンダの一端を連結し、前記ブー
   ムの屈曲部の背面に１つの支点部材を設け、この支点部
   材にブームシリンダの先端と上下動シリンダの他端とを
   共に連結し、前記ブームシリンダの端部をスイングブラ
   ケットの上部の略縦軸上方に連結していることを特徴と
   する旋回作業機の掘削装置。
2. 【請求項２】 前記支点部材にブームシリンダのシリン
   ダチューブと上下動シリンダのシリンダチューブとを連
   結する共通ピンを設けていることを特徴とする請求項１
   に記載の旋回作業機の掘削装置。
3. 【請求項３】 前記支点部材にブームシリンダを連結す
   るピンと揺動シリンダを連結するピンとを近接配置して
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の旋回作業
   機の掘削装置。
4. 【請求項４】 前記上下動部材はバケット又は先端にバ
   ケットを有するアームであることを特徴とする請求項１
   〜３のいずれかに記載の旋回作業機の掘削装置。
5. 【請求項５】 前記ブームの基端を中途部の屈曲方向と
   逆方向に屈曲していることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の旋回作業機の掘削装置。