JP2014214540A - 小型双腕作業機の油圧機器配置構造 - Google Patents

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一晶 奥田
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Abstract

【課題】コントロール弁等の油圧機器の設置スペースの狭隘化が可能となり、もって双腕作業機の小型化が可能となる小型双腕作業機の油圧機器配置構造を提供する。
【解決手段】旋回フレーム2aにコントロール弁集合体45A,45Bの取付け板48を立設する。左右の作業用フロント15A、15Bにそれぞれ対応する各コントロール弁集合体45A,45Bによって取付け板48を挟持するように、両コントロール弁集合体45A,45Bを取付け板48に取付ける。
【選択図】図10

Description

本発明は、上部旋回体に2本の作業用フロントを取付けてなる小型双腕作業機における油圧機器配置構造に係わり、特にコントロール弁を含む配管系統の配置に関する。
双腕作業機は、例えば特許文献1に記載されているように、上部旋回体に2本の作業用フロントを備えて構成される。このような双腕作業機を解体作業に用いる場合には、一方の作業用フロントに作業具としてホーク等の把持装置を取付け、他方の作業用フロントにカッタや破砕具を取付ける。そして一方の作業用フロントに取付けた把持装置で解体対象物を把持し、他方の作業用フロントに取付けたカッタまたは破砕具により切断あるいは破砕する。
従来の双腕作業機において、作業用フロントの関節部や作業具を駆動する油圧式アクチュエータのコントロール弁は、左右の作業用フロントに対応してそれぞれ別箇のコントロール弁集合体として構成され、別々に配置されている。また、従来のコントロール弁集合体は、例えば特許文献2に記載されているように、コントロール弁の二次側ポートが前向きとなるように設置されている。
特開2012−6132号公報 特開2011−214287号公報
建物内部や地下空間等の狭い作業空間で解体等の作業を行なう場合には、双腕作業機を小型に構成する必要がある。作業機を小型に構成するには、コントロール弁集合体等の設置スペースを狭くして上部旋回体を小型に構成する必要がある。しかしながら、従来の双腕作業機においては、2本の作業用フロントに対応してそれぞれ別個のコントロール弁集合体を別々に設置する必要があるので、設置スペースが単腕作業機に比較して2倍以上となり、小型化を困難とする原因となる。
本発明は、上記問題点に鑑み、コントロール弁等の油圧機器の設置スペースの削減が可能となり、もって双腕作業機の小型化が可能となる小型双腕作業機の油圧機器配置構造を提供することを目的とする。
請求項1の小型双腕作業機の油圧機器配置構造は、上部旋回体の旋回フレームに左右の作業用フロントを取付け、前記左右の作業用フロントに対応して、それぞれコントロール弁集合体を備えた小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
前記旋回フレームにコントロール弁集合体の取付け板を立設し、
前記左右の作業用フロントにそれぞれ対応する各コントロール弁集合体によって前記取付け板を挟持するように、前記両コントロール弁集合体を前記取付け板に取付けたことを特徴とする。
請求項2の小型双腕作業機の油圧機器配置構造は、請求項1に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
前記取付け板を、その板面が左右に向くように前記旋回フレームに取付け、
左側の作業用フロントに対応するコントロール弁集合体を前記取付け板の右側に取付けると共に、右側の作業用フロントに対応するコントロール弁集合体を前記取付け板の左側に取付け、
前記左右の作業用フロントにそれぞれ対応するコントロール弁集合体のうちのいずれか一方の二次側油圧ホースが、他方のコントロール弁集合体およびその二次側油圧ホースを囲むように配置したことを特徴とする。
請求項3の小型双腕作業機の油圧機器配置構造は、請求項1または2に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
前記取付け板の下部に、油圧機器配置用の台枠を備えたことを特徴とする。
請求項4の小型双腕作業機の油圧機器配置構造は、請求項1から3までのいずれか1項に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
前記旋回フレームの前部の中央部に、左右の作業用フロントに添設される油圧ホースと、コントロール弁集合体の二次側油圧ホースとを接続する継手を配置したことを特徴とする。
請求項5の小型双腕作業機の油圧機器配置構造は、請求項4に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
左右の作業用フロントの相互の対向面に、それぞれ作業用フロントの油圧式アクチュエータを駆動する作動油を供給する油圧ホースを添設し、
前記継手に、前記油圧ホースに接続する回転継手を用いたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、旋回フレームに立設する取付け板の両面に左右の作業用フロントにそれぞれ対応するコントロール弁集合体を取付けたので、2つのコントロール弁集合体が1つのブロック状に纏められ、コントロール弁集合体の設置スペースを狭くすることができる。このため、双腕作業機の小型化が容易となる。
請求項2の発明によれば、左右の作業用フロントにそれぞれ対応するコントロール弁集合体のうちのいずれか一方の二次側油圧ホースが、他方のコントロール弁集合体およびその二次側油圧ホースを囲むようにコントロール弁集合体および油圧ホースを配置したので、各コントロール弁集合体の二次側油圧ホースどうしが交差することが回避される。このため、油圧ホースの交差に伴う嵩張りが防止されると共に、作業機の作動に伴って油圧ホース同士が摩擦することによって生じる油圧ホースの損傷を防止することができる。
請求項3の発明によれば、取付け板と旋回フレームとの間に、コントロール弁集合体に含まれる弁以外の油圧機器を配置する台枠を設けたので、これらの油圧機器とコントロール弁集合体とが縦並びに配置されるので、油圧機器設置スペースが縮小される。このため、双腕作業機のさらなる小型化が可能となる。
請求項4の発明によれば、旋回フレームの前部の中央部に、作業用フロントに添設される油圧ホースに接続される継手を配置したので、従来のように作業用フロントの根本部の背面部に継手を設ける場合に比較し、旋回フレームの幅を拡大することなく、設置スペースを容易に確保することができ、双腕作業機の小型化に寄与する。
請求項5の発明によれば、継手を回転継手としたので、作業用フロントの作動に伴う油圧ホースねじれを回転継手の回動によって緩和することができ、これにより、油圧ホースの損傷が防止される。また、油圧ホースを左右の作業用フロントの相互の対向面に添設したので、作業用フロントの上げ動作や外側への揺動の際に、障害物等に油圧ホースが衝突して損傷することが防止される。
本発明の油圧機器配置構造の一実施の形態を示す双腕作業機の側面図である。 図1の双腕作業機の平面図である。 この実施の形態のフロント取付け構造を示す斜視図である。 この実施の形態における旋回フレームを示す斜視図である。 この実施の形態における作業用フロント取付け部の構造を示す斜視図である。 この実施の形態における油圧機器配置構造を示す斜視図である。 この実施の形態における油圧機器配置構造を示す平面図である。 図7の部分拡大図である。 この実施の形態におけるコントロール弁集合体の取付け構造を示す側面図である。 この実施の形態におけるコントロール弁集合体の取付け構造を示す正面図である。
図1は本発明の油圧機器配置構造の一実施の形態を示す双腕作業機の側面図、図2はその平面図である。この実施の形態の双腕作業機は無線操作によって制御されるものについて示している。1は履帯式下部走行体、2はこの下部走行体1上に旋回装置3を介して設置した上部旋回体である。上部旋回体2は旋回フレーム2a上に建屋4を設置し、建屋4内にエンジンや油圧ポンプ等を含むパワーユニット5やコントロール弁(図示せず)等を搭載して構成される。建屋4上にはオペレータが持つ送信機(図示せず)からの操作信号を受けて走行、旋回、フロント操作を行なう受信機付きコントローラ6が搭載される。7は下部走行体1のフレームに上下動可能に取付けた排土板である。
9は旋回フレーム2aの前部に旋回フレーム2aと一体に設けたフロント取付けフレームである。図3、図4の斜視図に示すように、このフロント取付けフレーム9は、旋回フレーム2aに含まれる左右の縦板2b,2bの前部を上方に立ち上げて形成されている。
11はこれらのフロント取付けフレーム9,9に取付けられるフロント取付け用ブラケットである。図5に示すように、このブラケット11は、2枚の脚板11aを有し、これらの脚板11aにそれぞれ上下にピン孔11b、11bを有する。図3に示すように、このブラケット11の2枚の脚板11a,11aは、フロント取付けフレーム9,9間に挿入され、上下2本のピン12,12をフロント取付けフレーム9のピン孔9a,9aとブラケット11のピン孔11b,11bに挿着してブラケット11がフロント取付けフレーム9,9に取付けられる。このように、この実施の形態においては、フロント取付けフレーム9にブラケット11を取付ける2本のピン12,12を縦に配置することにより、フロント取付けフレーム9およびブラケット11の前後幅を狭くし、より前後長が短い小型双腕作業機の実現を図っている。
図5に示すように、ブラケット11の上部には左右に長くボックス状に形成されたフロント取付け部11cを有し、その左右の端部に円筒状の軸受13A,13Bが固着されている。14A,14Bはそれぞれ左右の作業用フロント15A,15B(図3参照)をそれぞれ左右に揺動可能に取付ける揺動ブラケットである。これらの揺動ブラケット14A,14Bは、これらに取付けた縦軸16A,16Bを軸受13A,13Bに回動可能に内嵌することにより、ブラケット11に左右に揺動可能に取付けられる。
図5において、18A,18Bはそれぞれ左右の作業用フロント15A,15Bを揺動させる油圧シリンダである。19はシリンダ取付け板であり、このシリンダ取付け板19は、ブラケット11のフロント取付け部11cの上面にこの上面と間隔を有して固定される。油圧シリンダ18A,18Bの一端は、フロント取付け部11cとシリンダ取付け板19との間に取付けたピン20A,20Bにより、ブラケット11に連結される。油圧シリンダ18A,18Bの他端は、揺動ブラケット14A,14Bにそれぞれ固着した平行板状の連結部21A,21Bにピン22A,22Bにより連結される。したがって、油圧シリンダ18A,18Bの伸縮により、揺動ブラケット14A,14Bが左右に揺動する。
油圧シリンダ18A,18Bは、左右の幅方向に対してやや傾斜させて横向きに取付けられると共に、油圧シリンダ18A,18Bは前後に隣接させて取付けられる。このように、この実施の形態においては、油圧シリンダ18A,18Bを横向きにして並設した取付け構造により、油圧シリンダ18A,18Bの設置スペースの縮小を図っている。
図1〜図3に示すように、左右の作業用フロント15A,15Bは、ブーム24A,24Bとアーム26A,26Bとを有する多関節構造を有する。ブーム24A,24Bは、揺動ブラケット14A,14Bにそれぞれピン23A,23Bにより起伏可能に取付けられる。アーム26A,26Bは、それぞれブーム24A,24Bに対してピン25A,25Bにより回動可能に連結される。ブーム24A,24Bをそれぞれ起伏させる油圧シリンダ27A.27Bは、各一端をそれぞれ揺動ブラケット14A,14Bにそれぞれピン28A,28Bにより連結し、他端をそれぞれピン29A,29Bによりブーム24A,24Bに連結して取付けられる。30A,30Bはブーム24A,24Bに対してアーム26A,26Bを回動させる油圧シリンダである。
31A,31Bはそれぞれアーム26A,26Bの先端にピン32A,32Bを中心として油圧シリンダ33A,33Bにより回動可能に取付けられた作業具取付け用のブラケットである。この例では解体を行なうため、図1に示すように一方のブラケット31Aに旋回装置34を介してカッタ35を取付けており、他方には例えばホーク等の把持具(図示せず)が取付けられる。解体を行なう場合、カッタ35の代わりに高速回転カッタが取付ける場合もある。その他、作業目的に応じた作業具が作業具取付け用のブラケット31A,31Bに取付けられる。
36A,36Bはそれぞれ左右の作業用フロント15A,15Bの油圧式アクチュエータ(油圧シリンダ27A,27B,30A,30B,33A,33B、旋回装置34や作業具をそれぞれ作動させる不図示の油圧式アクチュエータ)に作動油を供給する油圧ホースを収容した可撓性を有する筒状カバーである。37は旋回フレーム2aの前部の中央に取付けられた回転継手であり、カバー36A,36B内の油圧ホースの基端部が接続されるものである。これらのカバー36A,36B、すなわち作業用フロント15A,15Bの油圧式アクチュエータに作動油を供給する油圧ホースを、作業用フロント15A,15Bの内側すなわち相互の対向面に取付けている。
なお、図1において、40は作業用フロント15Aのブーム24Aの起伏角を検出するブーム角度センサ、41はブーム24Aに対するアーム26Aの角度を検出するアーム角度センサである。これらの角度センサ40,41はブーム24Aのフート部の背面に取付けられている。また、アーム角度センサ41は、図1に示すように、その検出レバー41aを、ブーム24Aの側面に軸42を中心として回動可能に取付けたリンク43の一端にロッド44により連結し、リンク43の他端を、ロッド45によりアーム26Aにより連結している。作業用フロント15Bにも同様の構造で角度センサ40,41が取付けられる。また、縦軸16A,16Bには作業用フロントの左右の揺動角を検出する角度センサ(図示せず)が取付けられる。
小型双腕作業機の場合、ピン23A、25Aの近傍の狭いスペースに角度センサを設置する場合に比較し、この実施の形態で示すように、ブーム角度センサ40やアーム角度センサ41を図1に示すようにブーム24Aのフート部の背面に取付けることにより、角度センサ40,41を容易に設置することが可能となる。
図6はコントロール弁集合体等の配置を示す斜視図、図7はその平面図、図8は図7の一部拡大図である。図6〜図8において、45Aは左側の作業用フロント15A用のコントロール弁集合体、45Bは右側の作業用フロント15B用のコントロール弁集合体である。コントロール弁集合体45Aは、左側の作業用フロント15Aに設けられる油圧シリンダ18A,27A,30A,33Aと、作業具の旋回装置34に備える油圧モータと、カッタ35等の作業具を駆動する油圧シリンダ(図示せず)を制御するコントロール弁を含む集合体である。
また、コントロール弁集合体45Bは、右側の作業用フロント15Bに設けられる油圧シリンダ18B,27B,30B,33Bと、作業具の旋回装置に備える油圧モータと、作業具を駆動する油圧シリンダ(図示せず)を制御するコントロール弁を含む集合体である。また、これらのコントロール弁集合体45A,45Bには、下部走行体1に備える左右の走行用油圧モータ用コントロール弁をそれぞれ含むと共に、コントロール弁集合体45A,45Bの少なくともいずれか一方に、旋回装置3に備える旋回モータや、排土板7の上下動用油圧シリンダ(いずれも図示せず)を含む。
図3および図4において、46はこれらのコントロール弁集合体45A,45Bを旋回フレーム2a上に取付けるために設けた座板である。この実施の形態においては、これらの座板46は、旋回フレーム2a上に設けられた2枚の縦板2bのうち、左側の縦板2bから旋回フレーム2aの左側端部にかけて取付けている。図9の側面図および図10の正面図において、48はコントロール弁集合体45A,45Bを旋回フレーム2aに取付けるための取付け板、49はこの取付け板48を旋回フレーム2aに取付けるための介装板である。この介装板49は、座板46にボルト47によって取付ける。介装板49には油圧機器を取付けるための縦板50を備えている。
この実施の形態においては、コントロール弁集合体45A,45Bの取付け板48は、下部の台枠48aと上部のコントロール弁集合体取付け部48bとからなる。この取付け板48は、台枠48aの一部である下板51をボルト52およびナット53により介装板49に固定することにより、旋回フレーム2aに取付けられる。
取付け板48は、そのコントロール弁集合体取付け部48bの板面がおおよそ左右に向くように取付ける。図6〜図8および図10に示すように、左側の作業用フロント15Aに対応するコントロール弁集合体45Aを、取付け板48の右側(作業用フロント15A,15Bに向かって右側)に取付ける。また、右側の作業用フロント15Bに対応するコントロール弁集合体45Bを取付け板48の左側(作業用フロント15A,15Bに向かって左側)に取付ける。つまり、右側に配置されたコントロール弁集合体45Aで、左側の作業用フロント15Aを、左側に配置されたコントロール弁集合体45Bで右側の作業用フロント15Bをそれぞれ制御する。両コントロール弁集合体45A、45Bは取付け板48への取付けのため、取付け片55を有する。そして、これらの取付け片55および取付け板48に設けたボルト挿通孔にボルト56を挿通してナット57に螺合し締結することにより、コントロール弁集合体45A,45Bによって取付け板48を挟持するようにしてコントロール弁集合体45A,45Bを取付け板48に取付ける。
図8に示すように、コントロール弁集合体45A,45Bにおける取付け板48への取付け面の反対側の面には二次側ポート59,60が位置する。これらの二次側ポート59,60にはそれぞれ左側の作業用フロント15A用の二次側油圧ホース61と右側の作業用フロント15B用の二次側油圧ホース62が接続される。また、各コントロール弁集合体45A,45Bの最下段には、パワーユニット5に備える油圧ポンプや油タンク(いずれも図示せず)に接続する一次側ポート63,64が位置する。この実施の形態のコントロール弁集合体45A,45Bは電磁操作弁について示しており、このため、コントロール弁集合体45A,45Bには、各コントロール弁に内蔵するソレノイド(図示せず)にケーブルを接続するための接続部65を有する。
図7において、37aは筒状カバー36A(図3参照)内に収容される左側の作業用フロント15Aのアクチュエータ用油圧ホースに接続される回転継手である。これらの回転継手37aは、図8に示すように、コントロール弁集合体45Aの二次側ポート59に油圧ホース61により接続される。37bは筒状カバー36B(図3参照)内に収容される右側の作業用フロント15Bのアクチュエータ用油圧ホースに接続される回転継手である。これらの回転継手37bはコントロール弁集合体45Bの二次側ポート60に油圧ホース62を介して接続される(図8参照)。図7に示すように、右側の作業用フロント15B用の二次側油圧ホース62は、左側の作業用フロント15A用のコントロール弁集合体45Aおよびその二次側油圧ホース61を囲むように配置する。
図8、図9において、67はコントロール弁集合体45A,45B以外に設けられる弁であり、弁67は、介装板49に設けた縦板50に取付けられる。この実施の形態においては、弁67として、上部旋回体2の旋回ブレーキ制御用及び走行の速度切換用の切換弁を設置した。弁67と弁67に接続される油圧配管(図示せず)が台枠48aにより形成されるスペースに配置される。この台枠48a内には他の弁を設置してもよく、また弁類ではなく油圧配管のみを設置してもよい。
このように、この実施の形態においては、旋回フレーム2aにコントロール弁集合体45A,45B用の取付け板48を立設し、その取付け板48を挟むように、左右の作業用フロント15A,15Bにそれぞれ対応するコントロール弁集合体45A,45Bを取付けたので、2つのコントロール弁集合体45A,45Bが1つのブロック状に纏められる。このため、コントロール弁集合体45A,45Bの設置スペースを狭くすることができる。その結果、双腕作業機の小型化が容易となる。
また、この実施の形態においては、右側の作業用フロント15Bに対応するコントロール弁集合体45Bの二次側油圧ホース62が、左側の作業用フロント15Aに対応するコントロール弁集合体45Aおよびその二次側油圧ホース61を囲むように配置したので、各コントロール弁集合体45A,45Bの二次側油圧ホース61,62どうしが交差することが回避される。このため、油圧ホース61,62の交差に伴う嵩張りが防止されると共に、作業機の作動に伴って油圧ホース61,62同士が摩擦することによって生じる油圧ホース61,62の損傷を防止することができる。
また、コントロール弁集合体45A,45Bの一次側ポートおよび二次側ポートが左右に向いた配置となるが、コントロール弁集合体45A,45Bの左右は、コントロール弁集合体45A,45Bの後方に比較して、作業空間をとることが容易であるため、油圧ホース61,62の二次側ポート59,60に対する着脱作業が容易となる。
なお、取付け板48は旋回フレーム2aの右側に設置してもよく、その場合には、取付け板48の右側に左側の作業用フロント15A用のコントロール弁集合体45Aを取付け、取付け板48の左側に右側の作業用フロント15B用のコントロール弁集合体45Bを取付ける。また、この場合には、左側の作業用フロント15A用のコントロール弁集合体45Aの二次側油圧ホース61により、右側の作業用フロント15B用のコントロール弁集合体45Bおよびその二次側油圧ホース62を囲むように配置する。
図9、図10に示したように、この実施の形態においては、取付け板48と旋回フレーム2aとの間に、コントロール弁集合体45A,45Bに含まれる弁以外の油圧機器を配置する台枠48aを設けたので、これらの油圧機器の配置に要するスペースによって旋回フレームの面積が拡大されることがなくなり、このため、双腕作業機の小型化がさらに容易となる。
また、この実施の形態においては、旋回フレーム2aの前部の中央部に、作業用フロント15A,15Bに添設される油圧ホースに接続される継手37を配置したので、作業用フロント15A,15Bの根本部の背面部に継手を設ける従来構造に比較し、旋回フレームの幅を拡大することなく、設置スペースを容易に確保することができ、双腕作業機の小型化に寄与する。
また、この実施の形態においては、継手37を回転継手としたので、作業用フロント15A,15Bの作動に伴う油圧ホースねじれを回転継手37の回動によって緩和することができる。このため、油圧ホースの損傷が防止される。また、油圧ホースを作業用フロント15A,15Bの相互の対向面に添設したので、作業用フロント15A,15Bの上げ動作や外側への揺動の際に、障害物等に油圧ホースが衝突して損傷することが防止される。
上記実施の形態においては、動力源がエンジンである場合について説明したが、動力源が電動機で被駆動回転体が油圧ポンプである場合にも本発明を適用することができる。また、本発明は、無線操作式等の遠隔操作式の双腕作業機のみならず、運転席を有する双腕作業機にも適用できる。その他、上記の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。
1:履帯式下部走行体、2:上部旋回体、2a:旋回フレーム、3:旋回装置、4:建屋、5:パワーユニット、6:コントローラ、15A,15B:作業用フロント、36A,36B:油圧ホースを収容する筒状カバー、37:回転継手、45A,45B:コントロール弁集合体、48:取付け板、48a:台枠、48b:コントロール弁集合体取付け部、61,62:二次側油圧ホース

Claims (5)

  1. 上部旋回体の旋回フレームに左右の作業用フロントを取付け、前記左右の作業用フロントに対応して、それぞれコントロール弁集合体を備えた小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
    前記旋回フレームにコントロール弁集合体の取付け板を立設し、
    前記左右の作業用フロントにそれぞれ対応する各コントロール弁集合体で前記取付け板を挟持するように、前記両コントロール弁集合体を前記取付け板に取付けたことを特徴とする小型双腕作業機の油圧機器配置構造。
  2. 請求項1に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
    前記取付け板を、その板面が左右に向くように前記旋回フレームに取付け、
    左側の作業用フロントに対応するコントロール弁集合体を前記取付け板の右側に取付けると共に、右側の作業用フロントに対応するコントロール弁集合体を前記取付け板の左側に取付け、
    前記左右の作業用フロントにそれぞれ対応するコントロール弁集合体のうちのいずれか一方の二次側油圧ホースが、他方のコントロール弁集合体およびその二次側油圧ホースを囲むように配置したことを特徴とする小型双腕作業機の油圧機器配置構造。
  3. 請求項1または2に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
    前記取付け板の下部に、油圧機器配置用の台枠を備えたことを特徴とする小型双腕作業機の油圧機器配置構造。
  4. 請求項1から3までのいずれか1項に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
    前記旋回フレームの前部の中央部に、左右の作業用フロントに添設される油圧ホースと、コントロール弁集合体の二次側油圧配管とを接続する継手を配置したことを特徴とする小型双腕作業機の油圧機器配置構造。
  5. 請求項4に記載の小型双腕作業機の油圧機器配置構造において、
    左右の作業用フロントの相互の対向面に、それぞれ作業用フロントの油圧アクチュエータを駆動する作動油を供給する油圧ホースを添設し、
    前記継手に、前記油圧ホースに接続する回転継手を用いたことを特徴とする小型双腕作業機の油圧機器配置構造。
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