JP2005220663A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業装置の強度を保ちつつ、作業装置全体の重量を抑える。
【解決手段】 旋回フレーム４とブーム１３との間に第１，第２のリンク１６，１８を設けると共に、第１のリンク１６と旋回フレーム４との間にブーム１３を俯仰動させるブームシリンダ２１を設ける。そして、旋回フレーム４に対するブームシリンダ２１の取付部位（ピン２２の位置）を、旋回フレーム４に対するブーム１３の取付部位（ピン１４の位置）よりも後側に設定する。これにより、ブームシリンダ２１の重量により旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回フレーム４に作用するモーメントを小さくすることができる。この結果、旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として作業装置１２から旋回フレーム４に作用するモーメントを軽減することができ、作業装置１２全体の実質的な重量を、従来技術による作業装置に比較して軽減することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば油圧ショベル等の作業装置を備えた建設機械に関する。

一般に、土砂の掘削作業等に油圧ショベルは、自走可能なクローラ式の下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられたバックホウ型の作業装置とにより大略構成されている。

そして、油圧ショベルの作業装置は、上部旋回体のベースとなる旋回フレームの前部側に取付けられたブームと、該ブームの先端側に取付けられたアームと、該アームの先端側に取付けられたバケットと、旋回フレームに対してブームを回動させるブームシリンダと、ブームの先端側でアームを回動させるアームシリンダと、アームの先端側でバケットを回動させるバケットシリンダとにより構成されている。

ここで、ブームシリンダは、基端側が旋回フレームに対するブームの取付部位よりも前側に回動可能にピン結合されると共に、先端側がブームの長さ方向の途中部位に回動可能にピン結合され、ブームを旋回フレームに対して上下方向に回動（俯仰動）させるものである。また、旋回フレームの後部側には、作業装置との重量バランスを保つためのカウンタウエイトが配設されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１４５７１７号公報

ところで、近年では、土砂等を掘削するときの作業性を向上させるため、油圧ショベルの掘削力が増大する傾向にあり、この増大する掘削力に対応するためには、例えばブーム、アーム等の肉厚を大きくすることにより作業装置の強度を確保する必要がある。

しかし、作業装置の強度を確保するためにブーム、アーム等の肉厚を大きくした場合には、作業装置全体の重量が増大してしまう。そして、作業装置の重量が増大した場合には、この作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトの重量も増大することになるため、作業装置の掘削動作、上部旋回体の旋回動作が遅くなり、掘削作業の作業効率が低下してしまうという問題がある。

また、例えば市街地における道路工事等のように、狭隘なスペース内での掘削作業に用いられる後方小旋回型の油圧ショベルは、カウンタウエイト後端部の旋回半径を可及的に小さくするため、カウンタウエイトをできるだけ小型化する必要があり、このカウンタウエイトを小型化するためには、作業装置全体の重量を軽減する必要がある。

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、作業装置の強度を保ちつつ、該作業装置全体の重量を抑えることができるようにした建設機械を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、支持構造体をなすフレームと、該フレームの前，後方向の一側に俯仰動可能に設けられた作業装置と、フレームの前，後方向の他側に設けられ該作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトとを備えてなる建設機械に適用される。

そして、請求項１の発明の特徴は、作業装置は、基端側がフレームの一側に回動可能に取付けられたブームと、フレームと該ブームとの取付部位よりも後側に位置して基端側がフレームに回動可能に取付けられた第１のリンクと、基端側が該第１のリンクの先端側に回動可能に取付けられ先端側がブームの長さ方向の途中部位に回動可能に取付けられた第２のリンクと、基端側がフレームに対する前記ブームの取付部位よりも後側に回動可能に取付けられ先端側が第１のリンクに回動可能に取付けられたブームシリンダとにより構成したことにある。

請求項２の発明は、ブームシリンダの基端側は、フレームに対するブームの取付部位と第１のリンクの取付部位との間に位置して取付ける構成としたことにある。

請求項３の発明は、ブームシリンダの基端側は、フレームに対する第１のリンクの取付部位よりも後側に位置して取付ける構成としたことにある。

請求項４の発明は、ブームシリンダの先端側は、第１のリンクの長さ方向の中間部位に取付ける構成としたことにある。

請求項５の発明は、ブームシリンダの先端側は、第１のリンクと第２のリンクとの取付部位に同軸に取付ける構成としたことにある。

請求項６の発明は、ブームは、上面、下面、左側面および右側面によって囲まれた角筒体として形成し、第２のリンクの先端側は、ブームの左，右の側面間に設けたボス部に取付ける構成としたことにある。

請求項７の発明は、ブームは、上面、下面、左側面および右側面によって囲まれた角筒体として形成し、第２のリンクの先端側は、ブームの上面に設けたブラケットに取付ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、フレームと第１のリンクとの間に設けられるブームシリンダの基端側を、フレームに対するブームの取付部位よりも後側（カウンタウエイト側）に取付ける構成としている。これにより、ブームシリンダの重量によってフレームに作用するモーメントを小さくすることができ、この分、作業装置からフレームに作用するモーメントを軽減することができる。このため、作業装置の強度を確保しつつ、該作業装置全体の実質的な重量を軽減することができる。

この結果、作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトも小型化、軽量化することができ、例えば市街地での道路工事等、狭隘なスペース内での掘削作業も効率良く行なうことができる。また、作業装置、カウンタウエイトの重量を軽減することにより、作業装置の掘削動作等を速めることができ作業効率を高めることができる。

請求項２の発明によれば、ブームシリンダの基端側を、フレームのうちブームの取付部位と第１のリンクの取付部位との間に取付ける構成としたので、ブームシリンダの重量によってフレームに作用するモーメントを小さくすることができ、作業装置全体の実質的な重量を軽減することができる。

請求項３の発明によれば、ブームシリンダの基端側を、フレームのうち第１のリンクの取付部位よりも後側に取付ける構成としたので、ブームシリンダの重量によってフレームに作用するモーメントを一層小さくすることができ、作業装置全体の実質的な重量をさらに軽減することができる。

請求項４の発明によれば、ブームシリンダの先端側を、第１のリンクの長さ方向の中間部位に取付ける構成としたので、ブームシリンダの伸縮動作を第１，第２のリンクを通じて確実にブームに伝えることができる。

請求項５の発明によれば、ブームシリンダの先端側を、第１のリンクと第２のリンクとの取付部位に同軸に取付ける構成としたので、これら第１のリンクの先端側、第２のリンクの基端側、ブームシリンダの基端側を共通なピンを用いて互いに回動可能に取付けることができる。これにより、部品点数を削減することができ、作業装置の製造コストの低減にも寄与することができる。

請求項６の発明によれば、第２のリンクの先端側を、ブームの左，右の側面間に設けたボス部に取付ける構成としたので、ブームシリンダの伸縮動作を第１，第２のリンクおよびボス部を通じて確実にブームに伝えることができる。

請求項７の発明によれば、第２のリンクの先端側を、ブームの上面に設けたブラケットに取付ける構成としたので、ブームの側面に第２のリンクを配置する必要がなくなる分、ブームの左，右方向の幅寸法を大きく設定することができ、ブームの強度を高めることができる。

以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図９を参照しつつ詳細に説明する。

まず、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示し、１は油圧ショベルで、該油圧ショベル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上に旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた後述の作業装置１２とにより大略構成されている。

ここで、上部旋回体３は、強固な支持構造体をなす旋回フレーム４を有し、該旋回フレーム４は、図２および図３等に示すように、左，右方向の中央部に位置して前，後方向に延びたセンタフレーム５と、該センタフレーム５から左，右方向に張出した複数の張出しビーム６と、これら各張出しビーム６の先端側に固着されセンタフレーム５に沿って前，後方向に延びた左，右のサイドフレーム７，８とにより構成されている。

また、センタフレーム５は、底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され前，後方向に延びた左，右一対の縦板５Ｂ，５Ｂとにより構成されている。そして、各縦板５Ｂの前，後方向の一側（前部側）には、後述するブーム１３が回動可能にピン結合され、各縦板５Ｂの前，後方向の他側（後部側）には、後述のカウンタウエイト１１が固定されている。

そして、上部旋回体３は、上述の旋回フレーム４と、該旋回フレーム４上に設けられたキャブ９、建屋カバー１０、カウンタウエイト１１等により構成されている。この場合、キャブ９は、内部に運転室を画成し、建屋カバー１０は、カウンタウエイト１１と共にエンジン、油圧ポンプ（いずれも図示せず）等を収容する機械室を画成するものである。また、カウンタウエイト１１は、後述する作業装置１２との重量バランスをとるものである。

１２は旋回フレーム４の前部側に俯仰動可能に設けられたバックホウ型の作業装置で、該作業装置１２は、後述のブーム１３、第１のリンク１６、第２のリンク１８、ブームシリンダ２１、アーム２４、アームシリンダ２５、バケット２６、バケットシリンダ２８等により構成されている。

１３は作業装置１２のブームで、該ブーム１３は、上面１３Ａ、下面１３Ｂ、左側面１３Ｃおよび右側面１３Ｄによって囲まれた四角形の断面形状を有する角筒体として形成されている。

そして、ブーム１３の基端部１３Ｅは、旋回フレーム４を構成する縦板５Ｂの前，後方向の一側（前部側）にピン１４を用いて回動可能にピン結合されている。また、ブーム１３の先端部１３Ｆには、後述のアーム２４がピン結合される構成となっている。さらに、左，右の側面１３Ｃ，１３Ｄ間には、後述する第２のリンク１８がピン結合されるボス部１５が設けられている。

１６，１６は左，右方向で対をなす第１のリンクで、これら各第１のリンク１６の基端部１６Ａは、旋回フレーム４の左，右の縦板５Ｂにそれぞれピン１７を用いて回動可能にピン結合されている。ここで、旋回フレーム４に対する第１のリンク１６の基端部１６Ａの取付部位（ピン１７の位置）は、旋回フレーム４に対するブーム１３の基端部１３Ｅの取付部位（ピン１４の位置）よりも後側（カウンタウエイト１１側）に設定されている。一方、第１のリンク１６の先端部１６Ｂには、後述する第２のリンク１８がピン結合される構成となっている。

１８，１８は左，右方向で対をなす第２のリンクで、これら各第２のリンク１８の基端部１８Ａは、第１のリンク１６の先端部１６Ｂにピン１９を用いて回動可能にピン結合されている。また、第２のリンク１８の先端部１８Ｂは、ブーム１３の長さ方向の途中部位に設けられたボス部１５にピン２０を用いて回動可能にピン結合されている。

２１，２１は旋回フレーム４に対してブーム１３を俯仰動させる左，右のブームシリンダで、これら各ブームシリンダ２１は、チューブ２１Ａと、該チューブ２１Ａ内に摺動可能に挿嵌されたピストン（図示せず）と、基端側がピストンに取付けられ先端側がチューブ２１Ａから突出したロッド２１Ｂとにより構成されている。

そして、各ブームシリンダ２１の基端側となるチューブ２１Ａは、旋回フレーム４を構成する左，右の縦板５Ｂの外側面にそれぞれピン２２を用いて回動可能にピン結合されている。一方、各ブームシリンダ２１の先端側となるロッド２１Ｂは、左，右の第１のリンク１６の長さ方向の中間部位にそれぞれピン２３を用いて回動可能にピン結合されている。

ここで、ブームシリンダ２１のチューブ２１Ａと旋回フレーム４との取付部位（ピン２２の位置）は、旋回フレーム４に対するブーム１３の取付部位（ピン１４の位置）よりも後側に位置し、このブーム１３の取付部位（ピン１４の位置）と旋回フレーム４に対する第１のリンク１６の取付部位（ピン１７の位置）との間に設定されている。

このように、各ブームシリンダ２１は、旋回フレーム４に対するブーム１３の取付部位よりも後側（カウンタウエイト１１側）に位置して旋回フレーム４と第１のリンク１６との間に設けられている。そして、ブームシリンダ２１は、チューブ２１Ａに対してロッド２１Ｂを伸縮させることにより、第１，第２のリンク１６，１８を介して、ブーム１３を図２に示す伏せ位置と図４に示す起立位置との間でピン１４を中心として上，下方向に回動（俯仰動）させるものである。

ここで、図２に示すように、ブームシリンダ２１の重心位置をＧとし、旋回フレーム４の旋回中心軸Ｏ−Ｏからブームシリンダ２１の重心位置Ｇまでの距離をＬとし、ブームシリンダ２１の重量をＷとすると、ブームシリンダ２１の重量Ｗにより旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回フレーム４に作用するモーメントＭは、下記数１として表される。

一方、例えば特許文献１（特開２０００−１４５７１７号公報）に記載された従来技術の油圧ショベルは、通常、旋回フレームに対するブームシリンダの取付位置が、旋回フレームに対するブームの取付部位よりも前側に設定されている。

このように、従来技術による油圧ショベルは、図２中に二点鎖線で示す位置にブームシリンダ２１′が取付けられており、このブームシリンダ２１′の重心位置をＧ′とし、旋回中心軸Ｏ−Ｏからブームシリンダ２１′の重心位置Ｇ′までの距離をＬ′とし、ブームシリンダ２１の重量をＷ′とすると、ブームシリンダ２１′の重量Ｗ′により旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回フレーム４に作用するモーメントＭ′は、下記数２として表される。

この場合、本実施の形態によるブームシリンダ２１は、その基端側となるチューブ２１Ａを、旋回フレーム４に対するブーム１３の取付部位（ピン１４の位置）よりも後側に、ピン２２を用いて回動可能にピン結合している。これにより、旋回中心軸Ｏ−Ｏからブームシリンダ２１の重心位置Ｇまでの距離Ｌを、旋回中心軸Ｏ−Ｏから従来技術によるブームシリンダ２１′の重心位置Ｇ′までの距離Ｌ′よりも小さくすることができる（Ｌ＜Ｌ′）。

また、ブームシリンダ２１は、第１，第２のリンク１６，１８を介してブーム１３を俯仰動させる構成となっているので、従来技術によるブームシリンダ２１′に比較してロッド２１Ｂのストロークが短くなる分、ブームシリンダ２１を小型化することができる。従って、ブームシリンダ２１の重量Ｗは、従来技術によるブームシリンダ２１′の重量Ｗ′よりも小さくすることができる（Ｗ＜Ｗ′）。

この結果、上記数１に示した本実施の形態によるブームシリンダ２１の重量Ｗによって旋回フレーム４に作用するモーメントＭと、上記数２に示した従来技術によるブームシリンダ２１′の重量Ｗ′によって旋回フレーム４に作用するモーメントＭ′との関係は、下記数３のように表される。

即ち、本実施の形態においては、ブームシリンダ２１の重量Ｗによって旋回フレーム４に作用するモーメントＭを、従来技術によるブームシリンダ２１′の重量Ｗ′によって旋回フレーム４に作用するモーメントＭ′よりも小さく抑えることができる構成となっている。

２４はブーム１３の先端部１３Ｆに回動可能にピン結合されたアームで、該アーム２４とブーム１３との間にはアームシリンダ２５が設けられている。そして、アーム２４は、アームシリンダ２５を伸縮させることにより、ブーム１３に対して上，下方向に回動するものである。

２６はアーム２４の先端側に回動可能にピン結合された作業具としてのバケットで、該バケット２６とアーム２４との間には、バケットリンク２７を介してバケットシリンダ２８が設けられている。そして、バケット２６は、バケットシリンダ２８を伸縮させることにより、アーム２４に対して上，下方向に回動しつつ土砂等の掘削作業を行うものである。

本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１は、下部走行体２によって作業現場まで自走した後、下部走行体２上で上部旋回体３を旋回させつつ、作業装置１２を用いて土砂等の掘削作業を行う。

ここで、作業装置１２を用いて土砂等の掘削作業を行なうときには、まず、ブームシリンダ２１を伸縮させることにより、第１のリンク１６をピン１７を中心として回動させる。これにより、第１のリンク１６の回動動作が、第２のリンク１８を介してブーム１３に伝わり、ブーム１３はピン１４を中心として上，下方向に回動する。そして、アームシリンダ２５を伸縮させることにより、アーム２４を上，下方向に回動させてバケット２６を地中に没入させた後、バケットシリンダ２８を伸縮させてバケット２６を回動させることにより、地中の土砂を掘削することができる。

ここで、本実施の形態によれば、ブームシリンダ２１の基端側となるチューブ２１Ａを、旋回フレーム４のうちブーム１３の取付部位（ピン１４の位置）よりも後側に、ピン２２を用いて回動可能にピン結合する構成としている。

これにより、図２に示すように、旋回フレーム４の旋回中心軸Ｏ−Ｏからブームシリンダ２１の重心位置Ｇまでの距離Ｌを、旋回中心軸Ｏ−Ｏから従来技術によるブームシリンダ２１′の重心位置Ｇ′までの距離Ｌ′よりも小さくすることができる（Ｌ＜Ｌ′）。また、ブームシリンダ２１は、第１，第２のリンク１６，１８を介してブーム１３を俯仰動させるため、従来技術によるブームシリンダ２１′に比較して小型化することができ、ブームシリンダ２１の重量Ｗを、従来技術によるブームシリンダ２１′の重量Ｗ′よりも小さくすることができる（Ｗ＜Ｗ′）。

これにより、本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の数３で示すように、ブームシリンダ２１の重量Ｗにより旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回フレーム４に作用するモーメントＭを、従来技術によるブームシリンダ２１′の重量Ｗ′により旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として旋回フレーム４に作用するモーメントＭ′よりも小さく抑えることができる。

このように、本実施の形態による油圧ショベル１は、旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として作業装置１２から旋回フレーム４に作用するモーメントを軽減することにより、作業装置１２の強度を確保しつつ、該作業装置１２全体の実質的な重量を従来技術による作業装置に比較して軽減することができる。この結果、本実施の形態による油圧ショベル１においては、作業装置１２との重量バランスをとるカウンタウエイト１１を小型化、軽量化することができる。

従って、カウンタウエイト１１を小型化した分、該カウンタウエイト１１の後端部の旋回半径を小さくすることができ、例えば市街地での道路工事等、狭隘なスペース内での掘削作業も、本実施の形態による油圧ショベル１を用いて効率良く行なうことができる。

また、作業装置１２、カウンタウエイト１１の重量を軽減することにより、作業装置１２の掘削動作を速めることができると共に、上部旋回体３の旋回速度を増大することができるので、掘削作業の作業効率を高めることができる。

さらに、作業装置１２、カウンタウエイト１１の重量を軽減することにより、油圧ショベル１全体の重量を軽減することができ、例えばトレーラ等に油圧ショベル１を積載して作業現場に輸送する場合に、当該トレーラを小型化することができる。

しかも、本実施の形態による油圧ショベル１は、旋回フレーム４とブーム１３との間に第１，第２のリンク１６，１８を設け、第１のリンク１６と旋回フレーム４との間に、ブーム１３の基端部１３Ｅよりも後側に位置してブームシリンダ２１を設ける構成としている。これにより、キャブ９内で作業装置１２を操作するオペレータが右前方を目視したときに、このオペレータの視線がブームシリンダ２１によって遮られることがなく、作業装置１２を用いた掘削作業の作業性、安全性を高めることができる。

次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ブームシリンダの基端側を、フレームに対する第１のリンクの取付部位よりも後側に取付けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、３１は第１の実施の形態による作業装置１２に代えて本実施の形態に用いた作業装置で、該作業装置３１は、第１の実施の形態による作業装置１２とほぼ同様に、ブーム１３、第１のリンク１６、第２のリンク１８、後述のブームシリンダ３２、アーム、アームシリンダ、バケット、バケットシリンダ（いずれも図示せず）等により構成されるものの、旋回フレーム４に対するブームシリンダ３２の取付部位が、第１の実施の形態によるものとは異なるものである。

３２は旋回フレーム４に対してブーム１３を俯仰動させる左，右のブームシリンダ（右側のみ図示）で、該ブームシリンダ３２は、チューブ３２Ａと、該チューブ３２Ａ内に摺動可能に挿嵌されたピストン（図示せず）と、基端側がピストンに取付けられ先端側がチューブ３２Ａから突出したロッド３２Ｂとにより構成されている。

そして、ブームシリンダ３２の基端側となるチューブ３２Ａは、旋回フレーム４の縦板５Ｂにピン３３を用いて回動可能にピン結合され、ブームシリンダ３２の先端側となるロッド３２Ｂは、第１のリンク１６の長さ方向の中間部位にピン３４を用いて回動可能にピン結合されている。

ここで、旋回フレーム４に対するブームシリンダ３２の取付部位（ピン３３の位置）は、旋回フレーム４に対する第１のリンク１６の取付部位（ピン１７の位置）よりも後側（カウンタウエイト１１側）に設定されている。

このように、ブームシリンダ３２は、旋回フレーム４に対する第１のリンク１６の取付部位よりも後側（カウンタウエイト１１側）に位置して旋回フレーム４と第１のリンク１６との間に設けられている。そして、ブームシリンダ３２は、チューブ３２Ａに対してロッド３２Ｂを伸縮させることにより、第１，第２のリンク１６，１８を介して、ブーム１３をピン１４を中心として上，下方向に回動させるものである。

本実施の形態による油圧ショベルは上述の如き作業装置３１を備えたもので、その基本的作動については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

然るに、本実施の形態によれば、ブームシリンダ３２の基端側となるチューブ３２Ａを、旋回フレーム４のうち第１のリンク１６との取付部位（ピン１７の位置）よりも後側に、ピン３３を用いて回動可能にピン結合する構成としている。

これにより、旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として作業装置３１から旋回フレーム４に作用するモーメントを一層軽減することができ、作業装置３１全体の実質的な重量を、第１の実施の形態による作業装置１２よりもさらに軽減することができる。この結果、作業装置３１との重量バランスをとるカウンタウエイト１１についても、一層の小型化、軽量化を図ることができる。

次に、図６は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ブームシリンダの先端側を、第１のリンクと第２のリンクとの取付部位に同軸に取付けたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、４１は第１の実施の形態による作業装置１２に代えて本実施の形態に用いた作業装置で、該作業装置４１は、第１の実施の形態による作業装置１２とほぼ同様に、ブーム１３、第１のリンク１６、第２のリンク１８、後述のブームシリンダ４２、アーム、アームシリンダ、バケット、バケットシリンダ（いずれも図示せず）等により構成されるものの、旋回フレーム４に対するブームシリンダ４２の取付位置と、第１のリンク１６に対するブームシリンダ４２の取付位置とが、第１の実施の形態によるものとは異なるものである。

４２は旋回フレーム４に対してブーム１３を俯仰動させる左，右のブームシリンダ（右側のみ図示）で、該ブームシリンダ４２は、チューブ４２Ａと、該チューブ４２Ａ内に摺動可能に挿嵌されたピストン（図示せず）と、基端側がピストンに取付けられ先端側がチューブ４２Ａから突出したロッド４２Ｂとにより構成されている。そして、ブームシリンダ４２の基端側となるチューブ４２Ａは、旋回フレーム４の縦板５Ｂにピン４３を用いて回動可能にピン結合されている。

ここで、旋回フレーム４に対するブームシリンダ４２の取付部位（ピン４３の位置）は、旋回フレーム４に対する第１のリンク１６の取付部位（ピン１７の位置）よりも後側（カウンタウエイト１１側）に設定されている。

一方、ブームシリンダ４２の先端側となるロッド４２Ｂは、第１のリンク１６の先端部１６Ｂと第２のリンク１８の基端部１８Ａとの取付部位に、共通なピン４４を用いて同軸にピン結合されている。

本実施の形態による油圧ショベルは上述の如き作業装置４１を備えたもので、その基本的作動については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

然るに、本実施の形態によれば、ブームシリンダ４２の基端側となるチューブ４２Ａを、旋回フレーム４のうち第１のリンク１６との取付部位（ピン１７の位置）よりも後側に、ピン４３を用いて回動可能にピン結合する構成としている。

これにより、旋回中心軸Ｏ−Ｏを中心として作業装置４１から旋回フレーム４に作用するモーメントを一層軽減することができるので、作業装置４１全体の実質的な重量を、第１の実施の形態による作業装置１２よりもさらに軽減することができると共に、作業装置４１との重量バランスをとるカウンタウエイト１１についても、一層の小型化、軽量化を図ることができる。

また、ブームシリンダ４２の先端側となるロッド４２Ｂを、第１のリンク１６の先端部１６Ｂと第２のリンク１８の基端部１８Ａとに共通なピン４４を用いて同軸にピン結合する構成としている。これにより、ピン４４を共通化した分、部品点数を削減することができ、作業装置４１の製造コストの低減にも寄与することができる。

次に、図７および図８は本発明の第４の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、第２のリンクの先端側をブームの上面に設けたブラケットに取付ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、５１は第１の実施の形態による作業装置１２に代えて本実施の形態に用いた作業装置で、該作業装置５１は、第１の実施の形態による作業装置１２とほぼ同様に、後述のブーム５２、第１のリンク１６、第２のリンク１８、ブームシリンダ２１、アーム、アームシリンダ、バケット、バケットシリンダ（いずれも図示せず）等により構成されるものの、ブーム５２に対する第２のリンク１８の取付位置が、第１の実施の形態によるものとは異なるものである。

５２は作業装置５１のブームで、該ブーム５２は、第１の実施の形態によるブーム１３に代えて本実施の形態に用いたもので、上面５２Ａ、下面５２Ｂ、左側面５２Ｃおよび右側面５２Ｄによって囲まれた四角形の断面形状を有する角筒体として形成されている。そして、ブーム５２の基端部５２Ｅは、旋回フレーム４（センタフレーム５）の各縦板５Ｂの前部側にピン１４を用いて回動可能にピン結合され、ブーム５２の先端部５２Ｆには、アーム（図示せず）が回動可能にピン結合される構成となっている。

５３，５３はブーム５２の上面５２Ａに設けられた左，右のブラケットで、これら各ブラケット５３は、ブーム５２の基端側の上面５２Ａに突設され左，右方向で対面している。そして、各ブラケット５３には、左，右の第２のリンク１８の先端部１８Ｂがそれぞれピン５４を用いて回動可能にピン結合されている。

本実施の形態による油圧ショベルは上述の如き作業装置５１を備えたもので、その基本的作動については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

然るに、本実施の形態によれば、ブーム５２の上面５２Ａにブラケット５３を設け、このブラケット５３に第２のリンク１８の先端部１８Ｂをピン５４を用いて回動可能にピン結合する構成としたので、第２のリンク１８やブームシリンダ２１を、ブーム５２の左，右の側面５２Ｃ，５２Ｄの側方に配置する必要がなくなる。

これにより、本実施の形態によるブーム５２は、第１の実施の形態によるブーム１３に比較して左，右方向の幅寸法Ｓを大きく設定することができ、旋回動作等によってブーム５２に作用する左，右方向の荷重に対する強度を高めることができる。また、ブーム５２の側方に第２のリンク１８等が存在しないため、掘削作業時にキャブ９内のオペレータが右前方を目視したときに、このオペレータの視界を大きく確保することができ、作業装置５１を用いた掘削作業の作業性、安全性を高めることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、旋回フレーム４と第１のリンク１６との間に、左，右２本のブームシリンダ２１を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図９に示す変形例のように、旋回フレーム４の左，右の縦板５Ｂ間に配置した１本のブームシリンダ２１を、旋回フレーム４と第１のリンク１６との間に設ける構成としてもよい。このことは、第２，第３，第４の実施の形態についても同様である。

また、上述した各実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体２を有する油圧ショベル１を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の油圧ショベル、台船上に作業装置を備えた浚渫船等の他の建設機械に広く適用することができる。

本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を示す要部拡大の正面図である。 旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を図２中の矢示III−III方向からみた平面図である。 旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等をブームが起立した状態で示す要部拡大の正面図である。 第２の実施の形態による旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を示す要部拡大の正面図である。 第３の実施の形態による旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を示す要部拡大の正面図である。 第４の実施の形態による旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を示す要部拡大の正面図である。 旋回フレーム、ブーム、第１，第２のリンク、ブームシリンダ等を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた平面図である。 第１の実施の形態の変形例を示す図３と同様な平面図である。

符号の説明

４ 旋回フレーム（フレーム）
１１ カウンタウエイト
１２，３１，４１，５１ 作業装置
１３，５２ ブーム
１３Ａ，５２Ａ 上面
１３Ｂ，５２Ｂ 下面
１３Ｃ，５２Ｃ 左側面
１３Ｄ，５２Ｄ 右側面
１５ ボス部
１６ 第１のリンク
１８ 第２のリンク
２１，３２，４２ ブームシリンダ
５３ ブラケット

Claims (7)

1. 支持構造体をなすフレームと、該フレームの前，後方向の一側に俯仰動可能に設けられた作業装置と、前記フレームの前，後方向の他側に設けられ該作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトとを備えてなる建設機械において、
   前記作業装置は、基端側が前記フレームの一側に回動可能に取付けられたブームと、前記フレームと該ブームとの取付部位よりも後側に位置して基端側が前記フレームに回動可能に取付けられた第１のリンクと、基端側が該第１のリンクの先端側に回動可能に取付けられ先端側が前記ブームの長さ方向の途中部位に回動可能に取付けられた第２のリンクと、基端側が前記フレームに対する前記ブームの取付部位よりも後側に回動可能に取付けられ先端側が前記第１のリンクに回動可能に取付けられたブームシリンダとにより構成したことを特徴とする建設機械。
2. 前記ブームシリンダの基端側は、前記フレームに対する前記ブームの取付部位と前記第１のリンクの取付部位との間に位置して取付ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
3. 前記ブームシリンダの基端側は、前記フレームに対する前記第１のリンクの取付部位よりも後側に位置して取付ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
4. 前記ブームシリンダの先端側は、前記第１のリンクの長さ方向の中間部位に取付ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
5. 前記ブームシリンダの先端側は、前記第１のリンクと第２のリンクとの取付部位に同軸に取付ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
6. 前記ブームは、上面、下面、左側面および右側面によって囲まれた角筒体として形成し、前記第２のリンクの先端側は、前記ブームの左，右の側面間に設けたボス部に取付ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の建設機械。
7. 前記ブームは、上面、下面、左側面および右側面によって囲まれた角筒体として形成し、前記第２のリンクの先端側は、前記ブームの上面に設けたブラケットに取付ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の建設機械。

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