JP2008240286A - 油圧ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】油圧ショベルに関し、機体の吊り上げ時における重心移動を防止して姿勢を安定化させることができるようにする。
【解決手段】スイングフレーム７に対し枢支軸９を介して上下方向へ揺動自在に枢着されたブーム８と、ブーム８及びスイングフレーム７間に介装されてブーム８を該上下方向へ駆動する油圧シリンダとを有する油圧ショベルにおいて、ブーム８に具備された第１繋止部１ａと、スイングフレーム７もしくは機体に具備された第２繋止部２ａと、第１繋止部１ａと第２繋止部２ａとの間を着脱自在に連結し、ブーム８のスイングフレーム７に対する揺動を固定する固定具３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、スイングフレームに枢着されたブームとこのブームを駆動する油圧シリンダとを備えた油圧ショベルに関する。

従来の油圧ショベルにおいて、機体全体を吊り上げるための構造を備えたものが開発されている。
例えば、特許文献１には、上部旋回体とブーム（作業アタッチメント）とを連結するボスの左右両端側外周部に吊り金具を設け、これらの吊り金具を用いて２点吊りで油圧ショベルを吊り上げる技術が開示されている。また、特許文献２には、吊り上げ用ピン及び吊り上げ用吊環が挿着されたブラケットをブームに設けるとともにカウンタウェイトに吊具を設け、吊り上げ用吊環及び吊具を用いて４点吊りで油圧ショベルを吊り上げる技術が開示されている。これらの技術に示されたような金具を利用して玉掛けすることにより、例えば地上から建築物の階上へ油圧ショベルを移動させる際や船舶上へ油圧ショベルを積載する際に、クレーンを用いて油圧ショベルの機体全体を吊り上げることができるようになっている。
特開２０００−４５３３３号公報 特開平６−２５７１７９号公報

ところで、一般的な油圧ショベルのブームは、上部旋回体に対して起伏自在に支持されている。ブームと上部旋回体との間には、油圧で作動するブームシリンダが介装されており、ブームシリンダを伸縮させることによって上部旋回体に対するブームシリンダの傾斜角が制御されている。通常、油圧ショベルの吊り上げ作業はエンジンが停止している状態でなされるため、ブームシリンダの傾斜角が変化するようなことはない。

しかしながら、機体の吊り上げ中に油圧系統の故障等によりブームシリンダの傾斜角が変化するようなことがあれば、機体全体の重心位置が移動し、油圧ショベルの姿勢が不安定になるおそれがある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、機体の吊り上げ時における重心移動を防止して姿勢を安定化させることができるようにした、油圧ショベルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の油圧ショベルは、スイングフレームに対し枢支軸を介して上下方向へ揺動自在に枢着されたブームと、該ブーム及び該スイングフレーム間に介装されて該ブームを該上下方向へ駆動する油圧シリンダとを有する油圧ショベルにおいて、該ブームに具備された第１繋止部と、該スイングフレームもしくは機体に具備された第２繋止部と、該第１繋止部と該第２繋止部との間を着脱自在に連結し、該ブームの該スイングフレームに対する揺動を固定する固定具とを備えたことを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の油圧ショベルは、請求項１に記載の構成に加えて、該固定具が、該第１繋止部ならびに該第２繋止部各々と係合する係合部材を備えると共に、該第１繋止部と該第２繋止部との間に作用する圧縮力及び引張力の双方に対する所定の剛性及び強度を有することを特徴としている。
例えば、該固定具の一端部を該第１繋止部と係合する形状に加工するとともに、該固定具の他端部を該第２繋止部と係合する形状に加工する。このように加工された部位が該係合部材として機能することになる。

あるいは、該第１繋止部と係合する部材及び該第２繋止部と係合する部材を用意して、これを該係合部材として機能させてもよい。つまり、該係合部材を該固定具の一端部及び他端部に固設してもよい。
また、請求項３記載の本発明の油圧ショベルは、請求項１又は２記載の構成に加えて、該ブームもしくは該機体の少なくとも一方に第３繋止部を具備し、該固定具により該第１繋止部と第２繋止部との間を係合させない場合には、該第１繋止部と該第２繋止部との何れか一方と、該第３繋止部との間で該固定具を係合保持することを可能としたことを特徴としている。

すなわち、該固定具が該第１繋止部と該第２繋止部との何れか一方に対して枢着されるとともに他方に対して着脱自在に連結され、該固定具が該他方から脱離した場合に、該一方に対して該固定具が揺動し該第３繋止部に係合保持される。換言すれば、該固定具を該他方から脱離させて該第３繋止部に係合できるような位置に、該第３繋止部の配設位置が設定されている。

また、請求項４記載の本発明の油圧ショベルは、請求項１記載の構成に加えて、該固定具が、該第１繋止部ならびに該第２繋止部各々と係合する係合部を備えたワイヤもしくは鎖状の部材であることを特徴としている。

本発明の油圧ショベル（請求項１）によれば、固定具で第１繋止部と第２繋止部との間を連結することで、機体とブームとの相対位置を固定させておくことができ、油圧ショベルの吊り上げ時の重量バランスを安定させることができる。また例えば、油圧シリンダへ負荷を与えることなく油圧ショベルを吊り上げることができ、油圧シリンダ及び油圧回路を保護することができる。

また、本発明の油圧ショベル（請求項２）によれば、枢支軸，第１繋止部及び第２繋止部の３点を頂点とした三角形のトラス構造を形成することができ、スイングフレーム及びブームの固定状態を安定化させることができる。
また、本発明の油圧ショベル（請求項３）によれば、通常作業時に、固定具の他端を第３繋止部に係止させておくことができる。また、固定具がブームに固定されるため作業の妨げになることがなく、固定具を機体から取り外す必要もない。

また、本発明の油圧ショベル（請求項４）によれば、固定具としてワイヤもしくは鎖状の部材を用いるという簡素な構成で、機体とブームとの相対位置を固定させておくことができる。特に、油圧ショベルの吊り上げ状態において第１繋止部と第２繋止部との間に引張力が作用するような枢支軸，第１繋止部及び第２繋止部の配置関係となっている場合に有効である。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態に係る油圧ショベルを説明するためのものであり、図１は本油圧ショベルの全体構成を示す側面図、図２は本油圧ショベルのブーム基部の側面図（図３のＢ矢視図）、図３は本油圧ショベルのブーム基部の正面図（図２のＡ矢視図）である。

［構成］
図１に示すように、本油圧ショベル１０は、ベースフレーム１５にクローラ式の走行装置を装備した下部走行体１２と、スイングフレーム７上にキャブ１３やエンジンルーム１４を搭載した上部旋回体１１とを備えて構成される。上部旋回体１１は、旋回装置１６を介して下部走行体１２の上部に載置されており、下部走行体１２に対して水平方向へ旋回自在に設けられている。

上部旋回体１１の前方側（図１中の左方向）には、ブーム８，アーム（スティック），バケット等の作業装置が設けられている。また、スイングフレーム７とブーム８との間には、ブーム８を上下方向へ揺動させるためのブームシリンダ８ａが介装されている。ブームシリンダ８ａの伸縮により、ブーム８が上部旋回体１１に対して起伏自在となっている。なお、ブーム８及びカウンタウェイトの上面にはそれぞれ、機体を吊り上げるための吊り金具１９が固設されている。

ブーム８の基部の構成を図２及び図３に示す。スイングフレーム７には、ブーム枢支孔７ａ及びブームシリンダ枢支孔７ｂが穿設されている。ブーム枢支孔７ａは、ブーム８の基端部を枢支するための孔である。図２に示すように、このブーム枢支孔７ａに挿通固定された枢支軸９を介して、ブーム８がスイングフレーム７に枢着されている。
ブームシリンダ枢支孔７ｂは、ブームシリンダ８ａの下端部を連結するための孔である。図２及び図３中では、このブームシリンダ枢支孔７ｂへ連結されるブームシリンダ８ａの図示が省略されている。

本油圧ショベル１０は、非作業時にブーム８を固定するための構造として、第１ブラケット１，第２ブラケット２及び第３ブラケット６を備えている。
第１ブラケット１及び第３ブラケット６は、図２に示すように、ブーム８の基部に固設されたプレート部材である。図３に示すように、これらの第１ブラケット１及び第３ブラケット６はそれぞれ、ブーム８の下面から鉛直に一対設けられている。これらの一対の第１ブラケット１及び一対の第３ブラケット６は、互いに平行となるように設けられている。また、第２ブラケット２は、スイングフレーム７から鉛直に立設された一対のプレート部材である。なお、各第１ブラケット１，第２ブラケット２及び第３ブラケット６は、図３に示すように、ブーム８の幅方向の中心面Ｃに対して面対称となるように配置されている。

各第１ブラケット１にはそれぞれ第１支持孔１ａが穿設されており、これらの第１支持孔１ａには第１軸部材４が嵌挿されている。各第３ブラケット６にもそれぞれ第３支持孔６ａが穿設されている。また、各第２ブラケット２にはそれぞれ第２支持孔２ａが穿設されている。第２支持孔２ａ及び第３支持孔６ａは同一径となっている。図２中では、第２支持孔２ａに対して第２軸部材５が着脱可能となるように挿通されている。

本実施形態では、第１支持孔１ａ及び第１軸部材４が第１繋止部として機能しており、第２支持孔２ａ及び第２軸部材５が第２繋止部として機能している。
また、本油圧ショベル１０は、ブームシリンダ８ａとは別個にブーム８及びスイングフレーム７間を連結する固定具３を備えている。この固定具３は、上部側の一端（係合部材の一部）３ａを第１軸部材４に軸支され、下部側の他端（係合部材の一部）３ｂを第２軸部材５に軸支されたプレート状の部材である。つまり、固定具３は、第１支持孔１ａによって一端３ａをブーム８に連結され、かつ、第２支持孔２ａによって他端３ｂをスイングフレーム７に連結されている。

なお、この固定具３は、第１軸部材４及び第２軸部材５間に作用する圧縮力及び引張力の双方に対する所定の剛性及び強度を有している。これにより、第１軸部材４，第２軸部材５及び枢支軸９の３点を頂点とした三角形のトラス構造が形成される。また、本実施形態では、固定具３の一端３ａ及び他端３ｂが、第１繋止部及び第２繋止部と係合する係合部材として機能している。

図２に示すように、第３支持孔６ａの第１支持孔１ａに対する距離は、第２支持孔２ａの第１支持孔１ａに対する距離と同一に設定されている。これにより、第２軸部材５を第２支持孔２ａから取り外せば、固定具３を上方へ揺動させてその他端３ｂを第３ブラケット６へ連結することができるようになっている。つまりこの場合、ブーム８とスイングフレーム７との間にはブームシリンダ８ａのみが介装された状態となる。このように、本実施形態では第３支持孔６ａ及び第２軸部材５が第３繋止部として機能しており、第２軸部材５が第２繋止部及び第３繋止部に兼用されている。

［作用・効果］
本発明の一実施形態にかかる油圧ショベル１０は上述のような構成により、以下のような作用・効果を奏する。
まず、油圧ショベル１０の全体を吊り上げる際には、図２に示すように、第２軸部材５を第２支持孔２ａ及び固定具３の他端３ｂに挿通させて固定具３を第２ブラケット２に連結させ、ブーム８の基部に枢支軸９，第１軸部材４及び第２軸部材５の３軸を頂点とした三角形のトラス構造を形成する。これにより、ブーム８の位置がスイングフレーム７に対して固定されることになり、油圧系統の故障等による吊り上げ中の重心位置の移動を防止することができる。したがって、機体姿勢や機体とブームとの相対位置を固定させておくことができ、油圧ショベルの吊り上げ時の重量バランスを安定させることができる。

一方、吊り上げ終了後の通常作業時には、第２軸部材５を第２支持孔２ａ及び固定具３の他端３ｂから一旦取り外し、第３支持孔６ａ及び固定具３の他端３ｂに挿通させる。これにより、上述のような固定を解除することができる。また、固定具３がブーム８に固定されることになるため、作業の妨げになることがなく、固定具３を油圧ショベル１０の機体から取り外す必要もない。

このように、ブーム８の揺動を物理的に阻止するためのトラス構造を形成することにより、油圧ショベル１０の搬送時の安定性を高めることができる。なお、このような構造により、油圧ショベル１０の吊り上げ時だけでなく、例えばトレーラでの搬送時における油圧ショベル１０の不用意な姿勢変動を防止することも可能である。また、このような構造によってブーム８が固定されることにより、必然的にブームシリンダ８ａの伸縮も固定されることになり、油圧系統（油圧ホースやコントロールバルブ等）へ負荷がかかることもない。つまり、ブーム８を固定することによって油圧系統を保護することもできる。

また、本構造は、ブーム８及びスイングフレーム７の各々に対してブラケットを設けることにより容易に形成することができる。つまり、このような構造を持たない従来の油圧ショベルに対して追加装備することが容易であり、現行の油圧ショベルへ適用性が高いという利点もある。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態における固定具３として、一端３ａ及び他端３ｂ間の長さの異なる複数のものを用意しておくことが考えられる。つまり、第１軸部材４と第２軸部材５との距離の異なるトラス構造を形成することにより、油圧ショベル１０を異なる姿勢で固定させることが可能となる。

また、上述の実施形態では、図３に示すように、第１ブラケット１，第２ブラケット２及び第３ブラケット６がそれぞれ一対ずつ設けられているが、それぞれが単一のブラケットとして構成されてもよいし、あるいは３つ以上のブラケットとして構成されてもよい。例えば、油圧ショベル１０の吊り上げ時に固定具３へ作用する力の大きさに応じて、固定具３や各第１ブラケット１，第２ブラケット２及び第３ブラケット６の大きさ，厚み，数等を設定すればよい。

また、上述の実施形態では、固定具３がプレート状の部材として形成されているが、これの代わりにワイヤもしくは鎖状の部材及びシャックルを用いた構成とすることも考えられる。例えば、図４に示すように、第１支持孔１ａ及び第２支持孔２ａの各々にシャックル１７を取り付け、これらのシャックル１７間にワイヤ１８を張設する構成が考えられる。このような簡素な構成においても、ブーム８の揺動を物理的に阻止することができ、油圧ショベル１０の姿勢変動を防止することができる。

なお、図４中に破線で示すように、下部走行体１２のベースフレーム（機体）１５に支持孔１５ａを設け、この支持孔１５ａと第１支持孔１ａとの間にシャックル１７及びワイヤ１８を取り付ける構成としてもよい。この場合、支持孔１５ａを油圧ショベル１０の牽引用のワイヤ取付孔として機能させることも可能となり、合理的な構造となる。
上記のようなワイヤ１８を用いる構成は、油圧ショベルの吊り上げ状態においてシャックル１７間に引張力が作用するような枢支軸，第１支持孔１ａ及び第２支持孔２ａの配置関係となっている場合に有効である。換言すれば、シャックル１７間に圧縮方向の力が作用しない場合に限り適用可能である。

また、上述の実施形態では、第２支持孔２ａが第２ブラケット２に穿設されているが、スイングフレーム７に直接穿設してもよい。また、上述の実施形態における第３ブラケット６及び第３支持孔６ａは必須の構成要素ではなく、適宜省略することが可能である。
また、上述の実施形態では、固定具３の一端３ａ及び他端３ｂがそれぞれ第１軸部材４及び第２軸部材５によって軸支された構造となっているが、公知の支持構造を用いてこれに代えた構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、第１繋止部として機能する具体的構成が第１支持孔１ａ及び第１軸部材４から成る例を説明したが、このような構成に代えて、鉤形形状（フック形状）の部材をブーム８から突設させたようなものも考えられる。少なくとも第１繋止部の形状が、固定具３の上端を繋止しうる形状であればよい。なお、第２繋止部及び第３繋止部の具体的な形状についても同様である。

本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。 本油圧ショベルのブーム基部の側面図（図３のＢ矢視図）である。 本油圧ショベルのブーム基部の正面図（図２のＡ矢視図）である。 本発明の変形例としての油圧ショベルにおけるブーム基部の側面図である。

符号の説明

１ 第１ブラケット
１ａ 第１支持孔（第１繋止部の一部）
２ 第２ブラケット
２ａ 第２支持孔（第２繋止部の一部）
３ 固定具
３ａ 一端（係合部材の一部）
３ｂ 他端（係合部材の一部）
４ 第１軸部材（第１繋止部の一部）
５ 第２軸部材（第２，第３繋止部の一部）
６ 第３ブラケット
６ａ 第３支持孔（第３繋止部の一部）
７ スイングフレーム
７ａ ブーム枢支孔
８ ブーム
９ 枢支軸
１０ 油圧ショベル

Claims (4)

1. スイングフレームに対し枢支軸を介して上下方向へ揺動自在に枢着されたブームと、該ブーム及び該スイングフレーム間に介装されて該ブームを該上下方向へ駆動する油圧シリンダとを有する油圧ショベルにおいて、
   該ブームに具備された第１繋止部と、
   該スイングフレームもしくは機体に具備された第２繋止部と、
   該第１繋止部と該第２繋止部との間を着脱自在に連結し、該ブームの該スイングフレームに対する揺動を固定する固定具と
   を備えたことを特徴とする、油圧ショベル。
2. 該固定具は、
   該第１繋止部ならびに該第２繋止部各々と係合する係合部材を備えると共に、
   該第１繋止部と該第２繋止部との間に作用する圧縮力及び引張力の双方に対する所定の剛性及び強度を有することを特徴とする
   請求項１記載の油圧ショベル。
3. 該ブームもしくは該機体の少なくとも一方に第３繋止部を具備し、
   該固定具により該第１繋止部と第２繋止部との間を係合させない場合には、該第１繋止部と該第２繋止部との何れか一方と、該第３繋止部との間で該固定具を係合保持することを可能とした
   請求項１又は２記載の油圧ショベル。
4. 該固定具は、
   該第１繋止部ならびに該第２繋止部各々と係合する係合部を備えたワイヤもしくは鎖状の部材であることを特徴とする
   請求項１記載の油圧ショベル。

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