JP2005105521A

JP2005105521A - 作業機械

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Publication number: JP2005105521A
Application number: JP2003335927A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yamazaki; 隆典山崎
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP4244765B2

Abstract

【課題】ベースマシンの輸送時の全高寸法を拡張することなく、ブームフットの位置を大きなブーム起伏力を得るのに適した位置に設定でき、しかも分解・組立時のブームシリンダの脱着作業を不要とする。
【解決手段】ベースマシンの上部旋回体に設けられたアタッチメント取付部材２１にアダプタ２２を上方かつ前方に突出する状態で着脱自在に取付け、ブームフット及びブームシリンダの基端部をこのアダプタ２２に取付けることにより、ブームフットをベースマシン輸送時の最高点よりも高位かつ前方に位置させて大きなブーム起伏推力を得る。一方、分解・輸送時にはアダプタ２２を取外すことにより、ベースマシンの全高寸法を輸送時の制限内に収め、かつ、ブームシリンダ８をアダプタ２２と一体として着脱できるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明はベースマシンに作業アタッチメントを取付けて構成される解体機等の作業機械に関するものである。

高層建造物の解体に使用される超ロングアタッチメント付きの解体機を例にとって説明する。

この解体機は、図６に示すようにクローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に垂直軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２から成るベースマシンＡの前部に、長尺のブーム３を備えた作業アタッチメントＢが装着されて構成される。

この作業アタッチメントＢのブーム３は、単位ブームとして下から順に第１段、第２段、第３段、第４段の各ブーム４，５，６，７を有し、これらが隣り合うもの同士、水平軸まわりに相対回動可能に連結されて構成され、第１段ブーム４の基端部(ブームフット)が上部旋回体２に取付けられる。

また、上部旋回体２と第１段ブーム４との間にブーム３全体を起伏させるための第１ブームシリンダ８が設けられるとともに、隣り合う各段ブーム間に第２、第３、第４の各ブームシリンダ９，１０，１１が設けられている。

各ブームシリンダ８〜１１はブーム下面側に設けられ、この各ブームシリンダ８〜１１によってブーム３全体が起伏し、かつ、図６中に鎖線または破線で示すように各段ブーム同士の連結部分を関節として屈伸動作を行う。

そして、このブーム３の先端(第４段ブーム７の先端)に開閉式の圧砕装置１２が設けられ、この圧砕装置１２によりコンクリート塊等が圧砕されて建物の解体が行われる(特許文献１参照)。

図６中、１３は圧砕装置１２を水平軸まわりに上下に回動させる圧砕装置用シリンダである。

なお、図６中に破線で示すようにブーム３を折り畳んだ状態で折り返し点となる短尺の第２段ブーム５以外の各段ブーム４，６，７は、トレーラ輸送時の長さ及び重量の制限を超えるため、複数のセクションに分解可能に構成されている。

図７，８に拡大して示すように、ベースマシンＡの上部旋回体２には、側面視でほぼ三角形のフレームとして形成されたアタッチメント取付部材(Ａフレーム等と称される場合もある)１４が設けられ、ブームフットがこのアタッチメント取付部材１４に取付けられるとともに、第１ブームシリンダ８が第１段ブーム４とこのアタッチメント取付部材１４との間に取付けられている。

詳述すると、アタッチメント取付部材１４の上端部にブームフット取付部１５が設けられ、ブームフット、すなわち、第１段ブーム４の最も基端側のセクション(以下、第１段ブーム基端セクションという)４ａの基端部がこのブームフット取付部１５にブームフットピン１６によって取付けられている。

また、アタッチメント取付部材１４の前端下部にシリンダ取付部１７が設けられ、第１ブームシリンダ８の下端(シリンダチューブ端)がこのシリンダ取付部１７にシリンダフットピン１８によって取付けられている。同シリンダ８の上端(ロッド端)は、基端セクション４ａに設けられたブラケット１９にシリンダ取付ピン２０によって取付けられる。

図７中、１ａは下部走行体１のクローラ、２ａは上部旋回体２のキャビン、２ｂは同エンジン排気管である。
特開平７−３１０４４２号公報

このような超ロングアタッチメント付きの解体機では、アタッチメントＢの起伏に大きな力を要する。とくに、この種の解体機では、図６中に示すようにブーム３を地上に倒した状態でアタッチメントＢを組立てた後、第１ブームシリンダ８によってアタッチメント全体を自立させ、分解時には地上に倒すため、このときの起伏に大きな力を要する。

ここで、ブーム起伏力を決める要素として、図７中に太線で示す三角形、すなわちブームフットピン１６とシリンダフットピン１８とシリンダ取付ピン２０の各中心を結んで形成される三角形の高さ寸法(以下、三角形高さ寸法という)ｈがあり、この高さ寸法ｈを大きくとることができればシリンダ推力、つまりシリンダ径を小さくしてシリンダ重量を軽くでき、組立・分解作業に有利となる。

ところが、アタッチメント取付部材１４におけるブームフット取付部１５の位置は、ベースマシンＡのトレーラ輸送時に全高寸法が輸送制限を超えないという条件のもとで決められ、その高さ位置が制限される(ベースマシンＡの最高点よりも低い位置に設定される)ため、三角形高さ寸法ｈは現状以上には大きくとれなかった。

また、地下解体時等には図８に示すようにブーム３が前傾姿勢とされるが、このとき三角形高さ寸法ｈが小さくなり、大きな起伏推力が得られなかった。

この結果、ブームシリンダ８として大径で大重量のものを使用せざるを得ないため、組立・分解作業の能率が悪いとともに、輸送にも不利となっていた。

一方、第１ブームシリンダ８は、機械の分解時にロッド端がベースマシンＡ(アタッチメント取付部材１４)から取外され、このロッド端がフリーな状態で第１段ブーム基端セクション４ａとともにトレーラ輸送される。

このため、分解・組立時に、ベースマシンＡに対する第１ブームシリンダ８の脱着作業が必要で、しかも上記のように同シリンダ８は太くて重く、このシリンダ脱着作業が非常に面倒であること、及び輸送時にフリーなロッド端を固定する手段が必要となることから、解体機の組立・分解・輸送の点でさらに不利となっていた。

そこで本発明は、ベースマシンの輸送時の全高寸法を拡張することなく、ブームフットの位置を大きなブーム起伏力を得るのに適した位置に設定でき、しかも分解・組立時にブームシリンダの脱着作業を不要とし得る作業機械及びその組立・分解方法を提供するものである。

請求項１の発明(作業機械)は、ベースマシンにアタッチメント取付部材が設けられ、ブーム及びこのブームを起伏させるブームシリンダを備えた作業アタッチメントがこのアタッチメント取付部材に取付けられる作業機械において、上記アタッチメント取付部材に対して着脱自在に取付けられるアダプタを備え、このアダプタは、アタッチメント取付部材への取付状態でアタッチメント取付部材よりも上方に突出する部分を有し、この突出部分に、上記ブームの基端部が取付けられるブームフット取付部が設けられるとともに、このブームフット取付部よりも低い位置に、上記ブームシリンダの基端部が取付けられるシリンダフット取付部が設けられ、かつ、上記アダプタのブームフット取付部は、アタッチメント取付部材へのアダプタ取付状態でベースマシンの輸送時の最高点よりも高位となるように位置設定されたものである。

請求項２の発明は、ベースマシンにアタッチメント取付部材が設けられ、ブーム及びこのブームを起伏させるブームシリンダを備えた作業アタッチメントがこのアタッチメント取付部材に取付けられる作業機械において、上記アタッチメント取付部材に対して着脱自在に取付けられるアダプタを備え、このアダプタは、アタッチメント取付部材への取付状態でアタッチメント取付部材よりも上方かつ前方に突出する部分を有し、この突出部分に、上記ブームの基端部が取付けられるブームフット取付部が設けられるとともに、このブームフット取付部よりも低い位置に、上記ブームシリンダの基端部が取付けられるシリンダフット取付部が設けられたものである。

請求項３の発明は、請求項２の構成において、アダプタのブームフット取付部が、アタッチメント取付部材へのアダプタ取付状態でベースマシンの輸送時の最高点よりも高位となるように位置設定されたものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、アタッチメント取付部材に対してアダプタを着脱可能に取付ける手段として、油圧により連結ピンを連結・分離方向にストローク作動させる油圧着脱式ピン連結手段が設けられたものである。

請求項５の発明(作業機械の組立・分解方法)は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業機械の組立・分解方法であって、組立時にブームの基端部をアダプタのブームフット取付部に、ブームシリンダをアダプタのシリンダフット取付部にそれぞれ取付け、この取付状態のままアダプタを取付部材本体から切り離して分解するものである。

請求項１，３の発明によると、ベースマシンのアタッチメント取付部材に対してアダプタを着脱し、アダプタ取付け状態でアタッチメント取付部材よりも上方に突出する部分においてベースマシンの輸送時の最高点よりも高位となる位置にブームフット取付部を設けたから、ブームフットを従来よりも高い位置に設定することができ、しかも、分解時にはアダプタを取外すことにより、ベースマシンの全高を輸送制限内に収めることができる。

すなわち、ベースマシンの輸送時の全高寸法は拡張せずに、作業時に三角形高さ寸法を大きくとってブーム起伏力を高めることができる。

一方、請求項２，３の発明によると、ブームフット取付部を前方の位置に設定できるため、地下解体時のようにブームが前傾姿勢となる場合にも大きなブーム起伏力を得ることができる。

とくに、請求項３の発明によると、ブームフット取付部をベースマシン輸送時の最高点よりも高位でかつ前方位置に設定できることで、ブーム前傾時を含めて総合的にブーム起伏力を高めることができる。

また、請求項２の発明においても、ブームフット取付部を、ベースマシンの全高を気にせずにできるだけ高い位置に設定できることで、ブーム前傾時以外でも起伏力を高めることが可能となる。

従って、請求項１〜３の発明によると、ブームシリンダの必要推力を小さくして同シリンダに小径のものを使用することが可能となるため、シリンダ重量を軽くして組立・分解・輸送に有利となる。

さらに、請求項４の発明によると、取付部材本体に対してアダプタを油圧着脱式のピンによって連結するため、アダプタの着脱作業を、太くて重いピンの手動操作なしで油圧操作のみによって簡単・迅速に行うことができる。このため、組立・分解作業の能率を一層高めることができる。

ところで、作業の種類(たとえば高所部分の解体と基礎部分の解体)に応じてブームの長さや形状が異なる複数種類の作業アタッチメントを使い分ける場合があり、各アタッチメントによって最適なブームフット位置(大きなブーム起伏力が得られる位置)が異なる。

この点、請求項１〜４の発明によると、作業アタッチメントに応じてブームフット取付部の位置が異なる複数種類のアダプタを使い分けることにより、ブームフットを最適の位置に設定することができる。

また、請求項１〜５の発明によると、ブームシリンダをアダプタとブーム(前記例では第１段ブーム基端セクション)との間に取付けた状態のまま分解、輸送し、再組立することができるため、このブームシリンダの脱着作業が不要となり、この点でも組立・分解・輸送に有利となる。

本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。

この実施形態では、従来技術として挙げた超ロングアタッチメント付きの解体機を適用対象として例にとっている。

なお、実施形態において、図７，８に示す部分と同じ部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。

この解体機の基本構成は図６〜図８に示す従来の解体機と同じで、下部走行体１と上部旋回体２とからなるベースマシンＡの前部に長尺のブーム３を備えた作業アタッチメントＢが装着される。

ベースマシンＡの上部旋回体２には、側面視ほぼ三角形のアタッチメント取付部材２１が設けられ、このアタッチメント取付部材２１にアダプタ２２が着脱自在に取付けられる。

アタッチメント取付部材２１は、図３に拡大して示すように、その頂点部分にピン穴付きの上部アダプタ取付部２３、前端下部にピン穴付きの下部アダプタ取付部２４がそれぞれ設けられている。

アダプタ２２は、アタッチメント取付部材２１に取付けられた状態で同部材２１よりも上方かつ前方に突出する部分２５を有し、その突出端部にピン穴付きのブームフット取付部２６が設けられるとともに、このブームフット取付部２６よりも前方下部にピン穴付きのシリンダフット取付部２７が設けられている。

また、アダプタ２２の背面側の上下両側にピン穴付きの連結部２８，２９が設けられ、機械の組立時に、図３実線で示すようにこの両側連結部２８，２９がアタッチメント取付部材２１の上部及び下部アダプタ取付部２３，２４に連結ピン３０，３０によって着脱可能に連結される。

これにより、アタッチメント取付部材２１にアダプタ２２が取付けられ、このアダプタ２２のブームフット取付部２６にブームフット、シリンダフット取付部２７に第１ブームシリンダ８の基端部がそれぞれブームフットピン３１、シリンダフットピン３２によって取付けられる。

また、アタッチメント分解・輸送時には、図３中に二点鎖線で示すようにアダプタ２２がアタッチメント取付部材２１から取外される。

この場合、第１段ブーム基端セクション４ａ及び第１ブームシリンダ８は、それぞれアダプタ２２に取付けられた状態のままアダプタ２２と一体としてベースマシンＡから切り離され、この一体物単独としてトレーラ輸送される。

一方、ベースマシンＡは、図４に示すように単独でトレーラ輸送される。

なお、輸送高さ制限があるため、通常、図１，２の作業時の状態から図４に示すように下部走行体１のクローラ１ａが取外される。また、この実施形態では、上部旋回体２から上向きに突出するエンジン排気管２ｂの上部が取外され、この状態での排気管上端がベースマシンＡの最高点となる。

ここで、アタッチメント取付部材２１は、このベースマシンＡの輸送時の最高点よりも低位となるように位置設定されている。

図４中のＸはこのトレーラ輸送状態でのトレーラを含めた車両全体の全高寸法、ＹはそのうちのベースマシンＡの全高寸法をそれぞれ示す。なお、上部旋回体２のキャビン２ａは、輸送時に全幅寸法を縮小するために図示のように９０°旋回した状態とされる。

アダプタ２２のブームフット取付部２６は、アダプタ取付状態で、このベースマシンＡの輸送態勢での最高点(実施形態では上部が外された状態でのエンジン排気管上端)よりもさらに高い位置、すなわち、輸送制限高さを超えた位置に設定されている。

この設定によると、図１と図７を比較して明らかように、作業時における三角形高さ寸法ｈを従来機の場合よりも大きくすることができる。このため、ブーム３を起伏させる力が大きくなり、その分、第１ブームシリンダ８の必要推力が小さくてすむ。

また、ブームフットが従来機の場合よりも前方に位置するため、図２と図８を比較してわかるように、地下部分の解体等のためにブーム３を前傾させた状態での三角形高さ寸法ｈをも大きくとることができる。この点でも第１ブームシリンダ８の必要推力を小さくすることができる。

従って、同シリンダ８として従来機の場合よりも小径のものを使用することが可能となり、それだけシリンダ重量を軽くできるため、作業アタッチメントＢの組立・分解、それに輸送の点で有利となる。

しかも、前記のようにアダプタ２２は輸送時には取外されるため、輸送制限高さ寸法Ｘを遵守することができる。

加えて、前記のように第１ブームシリンダ８をアダプタ２２と第１段ブーム基端セクション４ａとの間に取付けた状態のままこれらを一体として分解し、輸送し、再組立することができる。従って、太くて重い第１ブームシリンダ８を脱着する必要がなくなるため、アタッチメントＢの分解、組立作業の能率を改善することができる。

ところで、高所部分の解体作業と基礎部分の解体作業といった作業の種類に応じてブーム３の長さや形状が異なる複数種類の作業アタッチメントＢを使い分ける場合があり、このアタッチメントの種類によって最適なブームフット位置が異なる。

そこで、アダプタ２２について、作業アタッチメントＢに応じてブームフット取付部２６の位置が上下または前後方向に異なる複数種類のものを用意し、これらを使い分けることにより、ブームフットを最適の位置に設定できるように構成してもよい。

あるいは、アダプタ２２の複数の位置にブームフット取付部２６を設け、作業アタッチメントＢに応じてブームフットを異なる位置に設定することもできる。

また、この実施形態では、アタッチメント取付部材２１に対するアダプタ２２の着脱を容易にするために次のような油圧着脱式のピン連結構造がとられている。

図５に示すように、アタッチメント取付部材２１の上下両側アダプタ取付部２３，２４、及びアダプタ２２の上下両側連結部２８，２９は左右(図５の上下)一対ずつ設けられ、この左右両側の連結部分において、アダプタ２２側に連結ピンとしての油圧シリンダ３０，３０が設けられている。

この油圧シリンダ３０，３０は、それぞれのロッド端がアダプタ２２側に固定された状態で同一軸線上で左右に並んで設けられ、シリンダチューブ３０ａ，３０ａが互いに反対方向にストローク作動する。

そして、両シリンダ３０，３０の伸縮作動により、シリンダチューブ３０ａ，３０ａが、アダプタ取付部２３，２４及び本体取付部２８，２９の各ピン穴に跨って挿入されて両者が連結され、抜き出されて両者が切り離される。

この油圧着脱式のピン連結構造をとることにより、アタッチメント取付部材２１とアダプタ２２の連結・分離作業を、油圧シリンダ３０，３０の操作のみによって短時間で簡単・迅速に行うことができる。このため、作業アタッチメントＢの分解・組立作業を一層能率良く行うことができる。

他の実施形態
(１) 上記実施形態では、連結ピンとしての油圧シリンダ３０を上下の連結部分において左右両側に設けたが、同シリンダ３０を左右片側にだけ設け、この一つの油圧シリンダ３０で左右両側同時に連結する構成をとってもよい。

また、アタッチメント取付部材２１とアダプタ２２を、上下の連結部分において左右方向の中間部のみで一本の油圧シリンダ３０で連結する構成をとってもよい。

(２) 作業の種類等によってブームフットを低位置または後方位置に設定する余地を残す意味で、アタッチメント取付部材２１にベースマシン側ブームフット取付部及びシリンダフット取付部を設け、アダプタ２２を外した状態でブームフット及びシリンダフットをアタッチメント取付部材２１に直接取付け得るように構成してもよい。

またこの場合、アタッチメント取付部材２１の構造を簡素化するために、アタッチメント取付部材２１の上部アダプタ取付部２３をベースマシン側ブームフット取付部、下部アダプタ取付部２４を同シリンダフット取付部としてそれぞれ兼用できるように両アダプタ取付部２３，２４の位置を設定してもよい。

(３) 本発明は解体機に限らず、高所または低所の作業を行う他のアタッチメント付き作業機械(たとえば深掘掘削機)にも上記実施形態同様に実施することができる。

本発明の実施形態にかかる解体機の一部側面図である。同解体機の作業アタッチメントを前傾させた状態の図１相当図である。図１の一部を拡大して示す図である。同解体機のベースマシンの輸送状態を示す側面図である。図３のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。従来の解体機の全体側面図である。同一部拡大図である。同解体機の作業アタッチメントを前傾させた状態の図７相当図である。

符号の説明

Ａベースマシン
１下部走行体
２上部旋回体
Ｂ作業アタッチメント
３ブーム
８ブームシリンダ
２１アタッチメント取付部材
２２アダプタ
２３，２４アタッチメント取付部材のアダプタ取付部
２５アダプタの突出部分
２６アダプタのブームフット取付部
２７アダプタのシリンダフット取付部
３０，３０連結ピン(油圧シリンダ)
Ｙベースマシンの輸送時の全高寸法

Claims

ベースマシンにアタッチメント取付部材が設けられ、ブーム及びこのブームを起伏させるブームシリンダを備えた作業アタッチメントがこのアタッチメント取付部材に取付けられる作業機械において、上記アタッチメント取付部材に対して着脱自在に取付けられるアダプタを備え、このアダプタは、アタッチメント取付部材への取付状態でアタッチメント取付部材よりも上方に突出する部分を有し、この突出部分に、上記ブームの基端部が取付けられるブームフット取付部が設けられるとともに、このブームフット取付部よりも低い位置に、上記ブームシリンダの基端部が取付けられるシリンダフット取付部が設けられ、上記アダプタのブームフット取付部は、アタッチメント取付部材へのアダプタ取付状態でベースマシンの輸送時の最高点よりも高位となるように位置設定されたことを特徴とする作業機械。
ベースマシンにアタッチメント取付部材が設けられ、ブーム及びこのブームを起伏させるブームシリンダを備えた作業アタッチメントがこのアタッチメント取付部材に取付けられる作業機械において、上記アタッチメント取付部材に対して着脱自在に取付けられるアダプタを備え、このアダプタは、アタッチメント取付部材への取付状態でアタッチメント取付部材よりも上方かつ前方に突出する部分を有し、この突出部分に、上記ブームの基端部が取付けられるブームフット取付部が設けられるとともに、このブームフット取付部よりも低い位置に、上記ブームシリンダの基端部が取付けられるシリンダフット取付部が設けられたことを特徴とする作業機械。
アダプタのブームフット取付部が、アタッチメント取付部材へのアダプタ取付状態でベースマシンの輸送時の最高点よりも高位となるように位置設定されたことを特徴とする請求項２記載の作業機械。
アタッチメント取付部材に対してアダプタを着脱可能に取付ける手段として、油圧により連結ピンを連結・分離方向にストローク作動させる油圧着脱式ピン連結手段が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の作業機械。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業機械の組立・分解方法であって、組立時にブームの基端部をアダプタのブームフット取付部に、ブームシリンダをアダプタのシリンダフット取付部にそれぞれ取付け、この取付状態のままアダプタをアタッチメント取付部材から切り離して分解することを特徴とする作業機械の組立・分解方法。