JP2012117317A

JP2012117317A - 作業機のキャブ昇降装置

Info

Publication number: JP2012117317A
Application number: JP2010269541A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Tsutsumi; 俊郎堤
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP5607515B2

Abstract

【課題】上リンク及び下リンクを含む昇降動用平行リンク機構の全体の支持強度を増大させてキャブの揺れを抑止する。
【解決手段】上部旋回体上に支持塔体２２が支持されているとともに、該支持塔体２２に昇降動用平行リンク機構及びキャブ昇降用シリンダ２１を介してキャブ搭載用の架台２３が昇降動可能に支持された作業機のキャブ昇降装置において、昇降動用平行リンク機構２０の下リンク２９と架台２３の回転連結部に、該回転連結部の回転を抑える解除可能な回転制動力を付与する油圧ディスクブレーキ装置４１を装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は作業機のキャブ昇降装置に関するものであり、特に、平行リンク機構を介してキャブを昇降動可能に設けてなる作業機のキャブ昇降装置に関するものである。

従来、建設作業や港湾荷役作業等を行う作業機は、キャブ内のオペレータから作業箇所内部が良く見えるように、必要に応じてキャブを持ち上げて高くできるように構成されている(例えば、特許文献１参照)。

図４及び図５に、従来の作業機である油圧ショベル１０と、該油圧ショベルに装備されたキャブ昇降装置１１の一例を示す。同図において、油圧ショベル１０は、下部走行体１２を備え、該下部走行体１２上に旋回機構１３を介して上部旋回体１４が旋回可能に搭載され、該上部旋回体１４の前部一側部にブーム１５が上下回動可能に連結されている。また、該ブーム１５の先端部には、アーム１６が上下回動可能に枢着されている。

さらに、前記ア−ム１６の先端部にエンドアタッチメント（リフティングマグネット又はバケット）１７が揺動可能に取り付けられている。なお、図中の符号１８，１９は、それぞれ前記ブーム１５，前記ア−ム１６を駆動するためのシリンダである。

また、前記上部旋回体１４上には、前記ブーム１５の側方に位置してキャブ１９が前記キャブ昇降装置１１を介して昇降可能に設けられている。

前記キャブ昇降装置１１は、前記キャブ１９を所定の姿勢に保つ昇降動用平行リンク機構２０と、該昇降動用平行リンク機構２０を駆動して前記キャブ１９を昇降駆動するキャブ昇降シリンダ２１を備えている。

前記昇降動用平行リンク機構２０は、前記上部旋回体１４上に立設された支持塔体２２と、前記キャブ１９の下部に一体に設けられ、該キャブ１９を下側から支えているＬ形の架台２３と、下端側ピン２４，２５及び上端側ピン２６，２７により上下端が回動自在に連結され、各々上下方向に回動される左右１対の上リンク２８，２８及び左右１対の下リンク２９，２９と、該上リンク２８，２８及び下リンク２９，２９の上下方向における回動を制御するキャブ昇降シリンダ２１を具備している。

前記キャブ昇降シリンダ２１の基端は、前記支持塔体２２の下部に一体に取付けられた軸受部（図示せず）に嵌着されたピン３１により回動自在に軸支され、前記キャブ昇降シリンダ２１のピストンロッド先端は、前記上リンク２８，２８間の連結部材（図示せず）にピン３２で連結されている。

このように構成されたキャブ昇降装置１１は、前記キャブ昇降シリンダ２１を伸縮動作させると、前記昇降動用平行リンク機構２０を介して前記キャブ１９が前記下端側ピン２４，２４、２５，２５を支点として弧を描きながら上下方向及び前後方向に移動する。

そして、この昇降動用平行リンク機構２０では、前記キャブ昇降シリンダ２１の上下両端側の前記ピン３１，３２及び前記上リンク２８の前記下端側ピン２４の３点を結ぶことにより三角形が形成され、該三角形の構成部分は全体として高い剛性を有する。したがって、前記キャブ１９を支持する前記上リンク２８，２８の前記上端側ピン２６の支持強度が増大するので、前記上端側ピン２６による前記キャブ１９の支持力は十分確保される。

特開２００７−１０６５６４号公報。

しかしながら、上述した従来のキャブ昇降装置において、前記昇降動用平行リンク機構２０の前記下リンク２９には、前記キャブ昇降シリンダ２１の上端部が枢着連結されていないので、該下リンク２９の前記上端側ピン２７の支持強度は増大しない。その結果、該上端側ピン２７による前記キャブ１９の支持力は十分ではなく、該キャブ１９の昇降動作時に前記キャブ２の支持安定性が低下して揺れ易いという問題があった。

そこで、上リンク及び下リンクを含む昇降動用平行リンク機構の全体の支持強度を増大させてキャブの揺れを抑止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、上部旋回体上に支持塔体が支持されているとともに、該支持塔体に昇降動用平行リンク機構及び昇降動用シリンダを介してキャブ搭載用の架台が昇降動可能に支持された作業機のキャブ昇降装置において、前記昇降動用平行リンク機構の下リンクと前記架台の回転連結部に、該回転連結部の回転を抑える制動力を解除可能に付与する油圧ディスクブレーキ装置を装着した作業機のキャブ昇降装置を提供する。

この構成によれば、平行四辺形を構成する上下におけるリンクの両端は回転自在に連結される。その回転連結部は、側面視で４箇所であり、そのうち２箇所は固定側である支持塔体(上部旋回体側)につながり、残りの２箇所は昇降するキャブ側の架台に連結される。また、昇降動用シリンダの一端部は支持塔体側で他端部は上リンクに回転自在に接続される。ここで、平行四辺形の構成要素のうち、支持塔体は上部旋回体に固定であり、上リンクは昇降動用シリンダと連結されているため、支持塔体、上リンク、昇降動用シリンダの３要素は三角形を構成して互いに剛性が保たれる。しかしながら、下リンクは両端を回転接続されているだけで、回転を規制する要素が存在していない。このため、従来では、作業時に加わる反力等に抵抗力を持たずに大きなキャブ揺れを発生させていたが、この構成では、最も抵抗力を持たないリンクと架台の回転連結部に装着した、該回転連結部の回転を抑える制動力を解除可能に付与する油圧ディスクブレーキ装置により、必要とする際に、リンクと架台の回転連結部に制動力を付与し、平行四辺形の剛性を高めて揺れを防止できる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、上記油圧ディスクブレーキ装置は、上記架台側に固設したディスクブレーキ板と、上記リンク側に装備され、かつ、油圧力で駆動されて前記ディスクブレーキ板を挟持して前記架台の揺動を制止する油圧ブレーキシリンダ部を備えてなる作業機のキャブ昇降装置を提供する。

この構成によれば、架台の揺動制止を必要とする際、ブレーキシリンダ部に油圧力を付与すると、該ブレーキシリンダ部がディスクブレーキ板を挟持し、該ディスクブレーキ板が固設されている前記架台側の揺動を制止できる。

請求項１記載の発明は、上リンクの上端側枢着支点のみならず下リンクの上端側枢着支点の支持強度も増大するので、上リンク及び下リンクによるキャブの支持力を十分確保できる。したがって、キャブの昇降動作時における支持安定性が向上するため、従来装置で問題となっていたキャブの揺れを確実に抑止することができる。

請求項２記載の発明は、架台の揺動制止を必要とする際、ブレーキシリンダ部に油圧力を付与することにより、架台側の揺動を簡単に制止することができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、簡単な操作でキャブの揺れを確実に抑止することができる。

本発明の一実施例として示すキャブ昇降装置の概略要部側面図。図１のＡ−Ａ線拡大概略断面図。同上キャブ昇降装置の油圧ディスクブレーキ装置の要部拡大斜視図。従来の油圧ショベルの側面図。従来の油圧ショベルにおけるキャブ昇降装置部分を拡大して示す概略斜視図。

本発明は、上リンク及び下リンクを含む昇降動用平行リンク機構の全体の支持強度を増大させてキャブの揺れを抑止するという目的を達成するため、上部旋回体上に支持塔体が支持されているとともに、該支持塔体に昇降動用平行リンク機構及び昇降動用シリンダを介してキャブ搭載用の架台が昇降動可能に支持された作業機のキャブ昇降装置において、前記昇降動用平行リンク機構のリンクと前記架台の連結部に、該回転連結部の回転を抑える制動力を解除可能に付与する油圧ディスクブレーキを装着したことにより実現した。

以下、本発明の好適な一実施例を図４に示した油圧ショベル１０に適用した場合として図１乃至図３を参照し、かつ、図４及び図５に示すキャブ昇降装置１１と対応する部材には同じ符号を付して説明する。

図１は本発明に係る実施例として示すキャブ昇降装置４０と該キャブ昇降装置４０が搭載された油圧ショベル１０の要部構造を示す側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線拡大概略断面図である。同図に示すように、油圧ショベル１０の上部旋回体１４上には、キャブ１９がキャブ昇降装置４０を介して昇降可能に設けられている。

前記キャブ昇降装置４０は、前記キャブ１９を所定の姿勢に保つ昇降動用平行リンク機構２０と、該昇降動用平行リンク機構２０を駆動して前記キャブ１９を昇降駆動するキャブ昇降シリンダ２１を備えている。

前記昇降動用平行リンク機構２０は、前記上部旋回体１４上に立設された支持塔体２２と、前記キャブ１９の下部に一体に設けられたＬ形のリンク接続部２３と、前記支持塔体２２の上部と前記リンク接続部２３の後背部との間に常に平行に保たれるように下端側ピン２４，２５及び上端側ピン２６，２７によりそれぞれ回動自在に連結されて上下方向に回動される左右１対の上リンク２８，２８及び左右１対の下リンク２９，２９と、該上リンク２８，２８及び下リング２９，２９の上下方向における回動を駆動制御するキャブ昇降シリンダ２１を具備している。

前記キャブ昇降シリンダ２１の基端は、支持塔体２２の下部に一体に取付けられた軸受部（図示せず）に嵌着されたピン３１により回動自在に軸支され、キャブ昇降シリンダ２１のピストンロッド先端は、上リンク２８，２８間の連結部材（図示せず）にピン３２により連結されている。

また、前記下リンク２９の上端部と前記架台２３の連結部には、油圧ディスクブレーキ装置４１が装備されている。該油圧ディスクブレーキ装置４１は、それ自体の構造はよく知られた構造である。そして、該キャブ昇降装置４０に装備された該油圧ディスクブレーキ装置４１は、図２及び図３に示すように、前記架台２３側に固設され、該架台２３と共に上下方向に一体回転可能に設けられたディスクブレーキ板４２と、前記下リンク２９の上端部側に固設された油圧ブレーキシリンダ部４３等により構成されている。

さらに詳述すると、前記ディスクブレーキ装置４１のディスクブレーキ板４２は、前記架台２３に固設されたブラケット４４に、前記下リンク２９と平行に垂下されてボルト４５，４５で固定されている。

前記油圧ブレーキシリンダ部４３は、前記下リンク２９に固設されたブラケット４７を介して、前記下リンク２９側に固定して取り付けられたブレーキアクチュエータ４７と、該ブレーキアクチュエータ４７を駆動する油圧ブレーキシリンダ４８を備えている。

前記ブレーキアクチュエータ４７は、前記ディスクブレーキ板４２を左右両側より挟むようにして配設されている。一方、前記油圧ブレーキシリンダ４８は、前記ブレーキアクチュエータ４７の左右両側に配設されている。また、該油圧ブレーキシリンダ４８には油圧管４９が接続されており、該油圧管４９を介して該油圧ブレーキシリンダ４８に供給される油圧を制御することにより、前記ディスクブレーキ板４２に対する該ブレーキアクチュエータ４７の挟持・解除動作を行わせることができるようになっている。

そして、ここでの油圧ディスクブレーキ装置４１は、前記架台２３を所定の高さ位置で固定する際、前記油圧ブレーキシリンダ部４３の前記油圧ブレーキシリンダ４８を介して該ブレーキアクチュエータ４７をブレーキ動作させ、前記ディスクブレーキ板４２を挟持させると、前記架台２３の揺動を制止させて、この状態を油圧が供給されているブレーキ動作中、保持することができる。反対に、前記架台２３を昇降移動させる際には、前記ブレーキアクチュエータ４７に対するブレーキ動作を解除すると、該架台２３が昇降可能となる。

なお、この油圧ディスクブレーキ装置４１は、油圧式に限らず、回転制動を与えるものであれば電磁式または空圧式の何れであってもよい。また、該ブレーキアクチュエータ４７の制動・解除作動とキャブ昇降シリンダ２１等の作動を電気制御的にリンクさせておくと、オペレータは該油圧ディスクブレーキ装置４１の存在を意識することなく使用可能になる。

したがって、上記構成からなるキャブ昇降装置１１では、平行リンク機構２０が、平行四辺形を構成する上下におけるリンク２８,２９の両端を回転自在に連結しており、その回転連結部は側面視で４箇所であり、そのうち下端側は固定側である支持塔体２２につながり、残りの上端側２箇所はキャブ１９を設置された移動する側の架台２３に連結した構成になっている。また、キャブ昇降シリンダ２１の一端部(下端部)は前記支持塔体２２に回転自在に接続され、他端部(上端部)は上リンク２８に回転自在に接続されている。ここで、平行四辺形を構成している要素のうち、前記支持塔体２２は固定で、前記上リンク２８は前記キャブ昇降シリンダ２１と連結されている。このため、前記支持塔体２２、前記上リンク２８、前記キャブ昇降シリンダ２１の３要素は三角形を構成して互いに剛性が保たれる。

一方、前記下リンク２９は両端を回転接続されているだけで、回転を規制する要素が存在していない。しかし、前記下リンク２９と前記架台２３の回転連結部には、該回転連結部の回転を抑える制動力を解除可能に付与する前記油圧ディスクブレーキ装置４１を装着している。そして、前記架台２３を固定する際には、前記油圧ディスクブレーキ装置４１の作動により、前記下リンク２９と前記架台２３の回転連結部に制動力を付与して回転を抑えて平行四辺形の剛性を高めるので、前記架台２３の揺動を制止することができ、前記キャブ１９の支持力が十分確保されることとなる。

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

以上説明したように、本発明は油圧ショベルのキャブ昇降装置に限ることなく、広く一般の作業機にも応用できる。

１０油圧ショベル
１１キャブ昇降装置
１４上部旋回体
１９キャブ
２０昇降動用平行リンク機構
２１キャブ昇降シリンダ
２２支持塔体
２３架台
２８上リンク
２９下リンク
４０キャブ昇降装置
４１油圧ディスクブレーキ装置
４２ディスクブレーキ板
４３油圧ブレーキシリンダ部
４７ブレーキアクチュエータ
４８油圧ブレーキシリンダ

図４及び図５に、従来の作業機（油圧ショベル）１０と、該油圧ショベル１０に装備されたキャブ昇降装置１１の一例を示す。同図において、油圧ショベル１０は下部走行体１２を備え、該下部走行体１２上に上部旋回体１３が旋回可能に搭載され、該上部旋回体１３の前部一側部にブーム１５が上下回動可能に連結されている。また、該ブーム１５の先端部には、アーム１６が上下回動可能に枢着されている。

さらに、前記ア−ム１６の先端部にエンドアタッチメント（リフティングマグネット又はバケット）１７が揺動可能に取り付けられている。なお、図中符号１８ａ，１８ｂは、それぞれ前記ブーム１５，前記ア−ム１６を駆動するためのシリンダである。

また、前記上部旋回体１３上には、前記ブーム１５の側方に位置してキャブ１９が前記キャブ昇降装置１１を介して昇降可能に設けられている。

図１は本発明に係る実施例として示すキャブ昇降装置４０と該キャブ昇降装置４０が搭載された油圧ショベル１０の要部構造を示す側面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線拡大概略断面図である。同図に示すように、油圧ショベル１０の上部旋回体１３上には、キャブ１９がキャブ昇降装置４０を介して昇降可能に設けられている。

前記昇降動用平行リンク機構２０は、前記上部旋回体１３上に立設された支持塔体２２と、前記キャブ１９の下部に一体に設けられたＬ形のリンク接続部２３と、前記支持塔体２２の上部と前記リンク接続部２３の後背部との間に常に平行に保たれるように下端側ピン２４，２５及び上端側ピン２６，２７によりそれぞれ回動自在に連結されて上下方向に回動される左右１対の上リンク２８，２８及び左右１対の下リンク２９，２９と、該上リンク２８，２８及び下リング２９，２９の上下方向における回動を駆動制御するキャブ昇降シリンダ２１を具備している。

前記油圧ブレーキシリンダ部４３は、前記下リンク２９に固設されたブラケット４６を介して、前記下リンク２９側に固定して取り付けられたブレーキアクチュエータ４７と、該ブレーキアクチュエータ４７を駆動する油圧ブレーキシリンダ４８を備えている。

１０油圧ショベル
１１キャブ昇降装置
１３上部旋回体
１９キャブ
２０昇降動用平行リンク機構
２１キャブ昇降シリンダ
２２支持塔体
２３架台
２８上リンク
２９下リンク
４０キャブ昇降装置
４１油圧ディスクブレーキ装置
４２ディスクブレーキ板
４３油圧ブレーキシリンダ部
４７ブレーキアクチュエータ
４８油圧ブレーキシリンダ

Claims

上部旋回体上に支持塔体が支持されているとともに、該支持塔体に昇降動用平行リンク機構及び昇降動用シリンダを介してキャブ搭載用の架台が昇降動可能に支持された作業機のキャブ昇降装置において、
前記昇降動用平行リンク機構のリンクと前記架台の回転連結部に、該回転連結部の回転を抑える制動力を解除可能に付与する油圧ディスクブレーキ装置を装着したことを特徴とする作業機のキャブ昇降装置。
上記油圧ディスクブレーキ装置は、上記架台側に固設したディスクブレーキ板と、上記リンク側に装備され、かつ、油圧力で駆動されて前記ディスクブレーキ板を挟持して前記架台の揺動を制止する油圧ブレーキシリンダ部を備えてなることを特徴とする請求項１記載の作業機のキャブ昇降装置。