JP2015101870A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつコンパクトであって、簡易な構成でキャブを所定の位置に保持させることが可能なメンテナンス作業性に優れた作業機械を提供すること。【解決手段】キャブを昇降させるリンク機構と、前記リンク機構を支持する支持塔体と、所定の下降規制位置で前記キャブの下降を規制する下降規制機構と、を有する作業機械であって、前記下降規制機構は、前記支持塔体の前記下降規制位置に対応する位置に設けられる受け部と、前記リンク機構に、前記受け部と係合する係合位置と、前記受け部から離間した非係合位置との間で移動可能に設けられた係合部材と、を有する。【選択図】図３

Description

本開示は、キャブを昇降可能な作業機械に関する。

作業性の向上を図るため、上部旋回体に対してキャブを昇降可能な構成とされた作業機械がある（特許文献１）。この種の建設機械は、メンテナンスを行う際に油圧シリンダや油圧配管等がメンテナンス対象となっているため、キャブを所定位置（以下、「メンテナンス位置」という）まで浮上させた状態でメンテナンス処理を行う必要がある。このため作業機械には、キャブをメンテナンス位置にロックする下降規制機構が設けられている。

従来の下降規制機構は、キャブを昇降させるリンク機構を挟むように設けた一対の板部材に形成された挿入穴と、この挿入穴に挿通されるロックピンとを有している。そして、挿入穴をメンテナンス位置に対応した位置に形成しておくことにより、キャブが下降してもリンクがロックピンと当接することにより、それ以上の下降がロックされる構成とされていた。

特開２００３−１８４１２７号公報

しかしながら、上述の構成では、機械のメンテナンス作業を行う際に、その都度、ロックピンを収納場所から取り出して、一対の板部材の挿入穴に挿入する必要がある。そのため、メンテナンス作業を開始するのに時間がかかるとともに、その作業が面倒であるという問題点があった。またメンテナンス作業終了後には、再びロックピンを元の収納場所に戻す必要があり、収納忘れ等によりロックピンを紛失してしまう虞があった。

また、挿入穴にロックピンを挿入する挿入領域が板部材に別途必要となるため、板部材がその分大型化し機械の重量が増加するとともに、部材コストも上昇するという問題点もあった。

そこで、本開示は、メンテナンス作業性に優れた作業機械の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、
キャブを昇降させるリンク機構と、
前記リンク機構を支持する支持塔体と、
所定の下降規制位置で前記キャブの下降を規制する下降規制機構と、
を有する作業機械であって、
前記下降規制機構は、
前記支持塔体の前記下降規制位置に対応する位置に設けられる受け部と、
前記リンク機構に、前記受け部と係合する係合位置と、前記受け部から離間した非係合位置との間で移動可能に設けられた係合部材と、を有する、作業機械が提供される。

本開示によれば、メンテナンス作業性の向上を図ることができる。

一実施例に係る作業機械を示す全体概略図である。 一実施例に係る作業機械のキャブ昇降装置を示す拡大斜視図である。 下降規制機構作動時における、図２のＡ矢印側から見た拡大斜視図である。 下降規制機構作動時における、図２のＢ矢印側から見た拡大斜視図である。 図３におけるロックピンの配設位置近傍の断面図である。 下降規制機構非作動時における、図２のＡ矢印側から見た拡大斜視図である。 下降規制機構非作動時における、図２のＢ矢印側から見た拡大斜視図である。 図６におけるロックピンの配設位置近傍の断面図である。 変形例に係る作業機械における図８に対応する断面図である。

以下、添付図面を参照しながら実施例について詳細に説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

まず、一実施例に係る作業機械の全体構成について、図面を参照して説明する。図１は、一実施形態に係る作業機械１の全体概略図である。また、図２は、一実施形態に係る作業機械１のキャブ昇降装置２０を示す拡大斜視図である。

図１に示すように、作業機械１は、下部走行体１０、旋回機構１１、上部旋回体１２ 、ブーム１３、アーム１４、アタッチメント１５、ブームシリンダ１６、アームシリンダ１７、アタッチメントシリンダ１８、キャブ（操縦室）１９等を有する。

作業機械１の下部走行体１０上には、旋回機構１１を介して上部旋回体１２が旋回可能に搭載されている。上部旋回体１２は、ブーム１３、キャブ１９、及びエンジンルーム等が搭載されている。

ブーム１３は、上部旋回体１２の前部中央部に上下に回動可能に連結されている。また、ブーム１３の先端部にはアーム１４が上下に回動可能に連結されている。更に、アーム１４の先端部には、アタッチメント１５が回動可能に連結されている。

本実施形態において、アタッチメント１５は、リフティングマグネットであるが、作業の種類によって、他のアタッチメント、例えば、グラップルや解体用フォーク等を用いることが可能である。

また、エンジンルームは、外装カバー１２ａ内に設けられている。このエンジンルーム内には、図示しないエンジン、油圧ポンプ、排気ガス浄化装置、及びカウンターウエイト等が設けられている。

また上部旋回体１２には、キャブ１９と共にキャブ１９を昇降させるキャブ昇降装置２０が設けられている。なお、図１において、キャブ１９は、キャブ昇降装置２０により最高位置まで上昇した状態を図示している。

図２に示すように、キャブ昇降装置２０は、リンク機構２１とキャブ昇降駆動シリンダ２２を有している。

リンク機構２１は、水平状態を維持させつつキャブ１９を昇降させる。このリンク機構２１は、支持塔体２３、架台２４、上リンク２９、及び下リンク３０等を有している。

支持塔体２３は、上部旋回体１２に立設されており、キャブ１９の幅方向から見て左右に一対、リンク機構２１を挟んで設けられている。架台２４は、キャブ１９の下部に設けられ、キャブ１９を下側から支持している。

上リンク２９及び下リンク３０は、リンク機構２１を構成し、一端側ピン２５、２６及び他端側ピン２７、２８によりそれぞれの端部が回動自在に連結されている。なお、図２においては図示されていないが、上リンク２９及び下リンク３０は、キャブ１９の幅方向に左右一対配設されている。

またリンク機構２１は、ピン２５の回転を防止する回り止め防止機構を備えている。この回り止め防止機構は、ピン２５の近傍であって支持塔体２３に設けられている回り止め防止ピン３５と、一端がピン２５に支持され他端が回り止め防止ピン３５に連結される支持アーム３６とを有する。

この回り止め防止機構は、他のピン２６乃至２８においても設けられているため、ピンが回転してしまうのを効果的に防止している。この回り止め防止機構も、キャブ１９の幅方向に左右一対配設されている。

キャブ昇降駆動シリンダ２２は、下端部が上部旋回体１２に軸支持されるとともに、上端部（ロッド２２ａの先端部）は一対の上リンク２９間に配設された連結部材（不図示）に連結されている。

キャブ昇降装置２０は、キャブ昇降駆動シリンダ２２を伸縮動作させることにより、リンク機構２１を駆動し、これによりキャブ１９を昇降させる。具体的には、キャブ昇降駆動シリンダ２２の伸縮動作に伴い、リンク機構２１を構成する上リンク２９と下リンク３０はピン２５、２６を支点として回動する。これにより、キャブ１９は水平状態を維持しつつ、円弧を描く軌跡で昇降する。

続いて、キャブ１９の下降を規制するための機構５（以下、「下降規制機構」という）について説明する。

この下降規制機構５は、作業機械１のメンテナンス作業時に使用するものである。具体的には、作業機械１のメンテナンス作業時にキャブ昇降装置２０のメンテナンスも行うが、この際キャブ１９が下降した状態ではメンテナンスが行い難い。そのため、キャブ１９を所定位置（以下、「メンテナンス位置」という）まで上昇させた状態でメンテナンス作業を行う必要がある。

しかしながら、キャブ昇降装置２０のメンテナンス作業時には作業者がキャブ１９の下部に入り込む場合があり、作業者の安全を確保するためには、キャブ１９の下降を規制する必要がある。このため、本実施形態に係る作業機械１は、下降規制機構５を設けている。

下降規制機構５は、受け部２３ａ、ロックピン５０、アーム部材５１、ストッパ５３、筒状部材５５等を有している。

受け部２３ａは支持塔体２３のメンテナンス位置（下降規制位置）に対応する位置に形成されており、凹状の窪み部が形成されている。この窪み部の形状は、後述するロックピン５０の外形形状と対応するよう構成されている。よって、ロックピン５０（係合部材）は、受け部２３ａと係合可能な構成とされている。

ロックピン５０は中実円筒状の部材で構成されている。

アーム部材５１は、ロックピン５０の一端（受け部２３ａと対向する側の端部）に配設されているＬ字状の部材である。

ストッパは、ロックピン５０の他端に配設されている円板状の部材である。

筒状部材５５は、リンク機構２１（下リンク３０）に設けられている中空円筒状の部材である。筒状部材５５の内径は、ロックピン５０の外形形状と対応するよう構成されており、筒状部材５５をロックピン５０が移動可能となっている。

以下の説明において、ロックピン５０が受け部２３ａと係合する位置のことを係合位置といい、この受け部２３ａから離間した位置のことを非係合位置という。ロックピン５０は、係合位置と非係合位置との間で移動可能となるように、筒状部材５５を介してリンク機構２１に設けられている。

次に、非係合位置と係合位置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図３は、下降規制機構作動時における、図２のＡ矢印側から見た拡大斜視図である。また、図４は、下降規制機構作動時における、図２のＢ矢印側から見た拡大斜視図である。また、図５は、図３におけるロックピンの配設位置近傍の断面図ある。また、図６は、下降規制機構非作動時における、図２のＡ矢印側から見た拡大斜視図である。また、図７は、下降規制機構非作動時における、図２のＢ矢印側から見た拡大斜視図である。また、図８は、図６におけるロックピンの配設位置近傍の断面図ある。

係合位置とは、図３乃至図５に示すように、キャブ１９がメンテナンス位置でロックされる位置までキャブ１９の幅方向において移動した状態（図５に矢印Ｘ１で示す方向）をいう。具体的には、ロックピン５０が筒状部材５５から受け部２１ａと係合可能な位置まで突出している位置のことをいう。

そして、メンテナンス作業を行う際には、この係合位置において、ロックピン５０を固定する。より詳細には、ロックピン５０の一端に配設されているアーム部材５１の貫通孔５１ａ（アーム部材５１の端部寄りの孔）をリンク機構２１の締結用穴部に一致させて、締結部材５２により固定する。これにより、リンク機構２１に連動してキャブ１９が下降すると、この筒状部材５５から突出したロックピン５０が受け部２３ａの凹状の窪み部にずれることなく係合することになる。

ロックピン５０は、図５に示すように、下リンク３０に設けられた筒状部材５５を、キャブ１９の幅方向（図５、図８の矢印Ｘ１、Ｘ２で示す方向）に移動可能に構成されている。すなわち、ロックピン５０は、リンク機構２１（下リンク３０）の外側面に対して進退可能な構成とされている。

アーム部材５１の一端（ロックピン５０と固定されている側の端部）は、ロックピン５０の外径よりも大きな円板状の部材５１ｃが形成されている。そして、係合位置においては、ロックピン５０が受け部２３ａから離脱しないように、この円板状の部材５１ｃが受け部２３ａの外側で支持塔体２３に係止される。

また、ロックピン５０の他端側（アーム部材５１が配設される一端側と反対側の端部）には離脱防止部材としてストッパ５３が設けられ、該ストッパ５３は、ロックピン５０の外径よりも大きな円板状に形成されている。

したがって、メンテナンス作業時にロックピン５０を係合位置まで移動させた場合（図５に矢印Ｘ１で示す方向）においては、図３乃至図５に示すように、ストッパ５３を筒状部材５５に当接させて、ロックピン５０が筒状部材５５から離脱するのを防止している。

ロックピン５０がこの係合位置で固定している場合、キャブ１９の下降に連動してリンク機構２１が反時計回り（図１の状態から）に回動する。そうすると、突出したロックピン５０が受け部２３ａと係合することになるため、キャブ１９がメンテナンス位置よりも下方に下降するのを規制することができる。

そして、メンテナンス作業が終了すると、ロックピン５０を非係合位置に移動させる。具体的には、図６乃至図８に示すように、非係合位置において、支持塔体２３の受け部２３ａに係合されているロックピン５０を、キャブ１９の下降が規制されない位置まで該キャブ１９の幅方向に移動させる。ロックピン５０を、係合位置の移動方向とは反対方向（図８に矢印Ｘ２で示す方向）に移動させる。

なお、上述のように、係合位置においては、部材５１ｃが支持塔体２３に係止されているため、キャブ１９を上方に上昇させてから、ロックピン５０を非係合位置に移動させる。

非係合位置においては、アーム部材５１を筒状部材５５に当接させて、ロックピン５０が筒状部材５５から突出しないようにする。この位置においてロックピン５０を固定する。より詳細には、ロックピン５０の一端（受け部２３ａと対向する側の端部）に配設されているアーム部材５１に形成されている貫通孔５１ｂ（係合位置における貫通孔５１ａと異なる方の孔）をリンク機構２１に形成されている締結用穴部に一致させて、締結部材５２により固定する。

ロックピン５０を係合位置から非係合位置に移動させるには、まず、係合位置に保持固定されている締結部材５２を係脱する。

次に、ロックピン５０を移動させて、アーム部材５１の、非係合位置に対応する位置に形成されている貫通孔５１ｂの位置をリンク機構２１の締結用穴部の位置に一致させる。そして、締結部材５２をこの貫通孔５１ｂに挿通し、リンク機構２１の締結用穴部に固定する。このとき、図７、図８に示すように、ストッパ５３の面は、筒状部材５５から離間した状態となり、円板状の部材５１ｃの面は、筒状部材５５に当接した状態になる。したがって、非係合位置においては、部材５１ｃによってロックピン５０の位置決めが行われることになる。

なお、ロックピン５０を係合位置から非係合位置に移動させる場合は、上述とは逆の作業を行い、締結部材５２をこの貫通孔５１ａに挿通し、リンク機構２１の締結用穴部に固定する。

以上説明した通り、下降規制機構５は、ロックピン５０を係合位置と非係合位置の各位置でそれぞれ位置決め固定することができる位置決め機構を備える。

ロックピン５０は、係合位置と非係合位置に位置決め固定を行うことができれば、位置決め方法は問わない。

本実施形態において、位置決め機構は、アーム部材５１と、アーム部材５１の係合位置と非係合位置にそれぞれ形成された貫通孔５１ａ、５１ｂと、リンク機構２１に形成された締結用穴部と、締結部材５２と、を有する。

ロックピン５０の一端は、アーム部材５１が配設されているため、一体的に移動することができるように構成され、アーム部材５１は、ロックピン５０の長手方向に延在するように配設されている。そのため、アーム部材５１の貫通孔５１ａ（又は５１ｂ）とリンク機構２１の締結用穴部の位置が一致するようにロックピン５０を移動させると、アーム部材５１の各貫通孔５１ａ、５１ｂの位置が、係合位置、非係合位置に対応するようになっている。そのため、締結部材５２のねじ部を貫通孔から挿通してリンク機構２１の締結用穴部に固定することにより、ロックピン５０の位置決めを行うことが可能になっている。

締結部材５２としては、例えば、蝶ボルトが使用される。また、締結用穴部には蝶ボルトに対応するねじが切られる。ただし、蝶ボルトを使用する場合は、リンク機構２１の締結用穴部に蝶ボルトを螺着するに当たって、アーム部材５１が締め付けトルクにより湾曲しないように、スペーサ５６をアーム部材５１とリンク機構２１の間に介挿するのが好ましい。なお、蝶ボルトの代わりにボールロックピンを用いることもできる。この場合、リンク機構２１の締結用穴部にはねじを切る必要はない。

下降規制機構５は以上のように構成されているため、ロックピン５０が非係合位置に固定されている場合は、キャブ１９の下降に連動してリンク機構２１が反時計回り（図１の状態から）に回動しても、ロックピン５０は受け部２３ａと係合されない。したがって、ロックピン５０やキャブ１９が破損する等の可能性を回避することができる。

また、本実施形態に係る下降規制機構５によれば、締結部材５２の付け替えを行うだけで係合位置と非係合位置を切り替えることができる。そのため、メンテナンス作業性に優れるだけでなく、メンテナンス作業終了後に、再びロックピンを元の収納場所に戻す必要がないため紛失の虞もない。

なお、本実施形態に係る下降規制機構５は、両側からキャブ１９をメンテナンス位置で保持固定する片持ち支持構造を採用している。そのため、両端支持構造を採用する従来の構成ように、ロックピン５０が挿通される一対の板部材が大型化することはなく、機械全体の軽量かつ小型化を実現することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本実施形態に係る下降規制機構５において、締結部材５２として蝶ボルトの代わりに段付きボルトを採用してもよい。このようにすることで、図９に示すように、段付き部の座面をリンク機構２１に当接させた状態で、締結用穴部に段付きボルトのねじ部が螺着される。このため、アーム部材５１が締め付けトルクにより湾曲する虞はない。また、スペーサ５６が不要となるため、部材のコストを削減でき、機械全体の価格を低減させることができる。

また、部材５１ｃやストッパ５３は、ロックピン５０が、リンク機構２１や支持塔体２３からの離間を防止することができればよく、円板形状に限られない。

また、本実施形態においては、ロックピン５０とストッパ５３はボルト５４により固定されているが、ロックピン５０とストッパ５３が一体的に形成されていてもよい。この場合、ロックピン５０の筒状部材５５への組み付けまたは取り外しのためにロックピン５０とアーム部材５１とを分離可能としておけばよい。

また、本実施形態に係るリンク機構２１は中空形状に形成されているため、図５に示すように、中空円筒状の筒状部材５５を介して、ロックピン５０をリンク機構２１に対して移動可能に支持しているが、これに限定されない。例えば、リンク機構２１が中実形状である場合は、筒状部材５５を介さずに、リンク機構２１にロックピン５０挿通用の穴を設けて、ロックピン５０をリンク機構２１に対して、直接、移動可能に支持してもよい。

また、本実施形態に係る下降規制機構５は、少なくともキャブ１９の幅方向から見て左右の何れか一方に備えられていればよい。したがって、下降規制機構５を、下リンク３０側の左右何れか一方に備えてもよいし、上リンク２９側の左右何れか一方に備えてもよい。また、左右一対に備えられていてもよい。この場合も、下降規制機構５を、下リンク３０側に左右一対備えてもよいし、上リンク２９側に左右一対備えてもよい。

さらに、下降規制機構５は、右側の下リンク３０側（左側の下リンク３０側）に１箇所、左側の上リンク２９側（右側の上リンク２９側）に１箇所、互い違いに備えられていてもてもよい。また、左右の４箇所全てに備えてもよい。以上のように、キャブ１９の大きさや重量等により、下降規制機構５を設ける位置及び個数を適宜変更することができる。

１ 作業機械
５ 下降規制機構
８ 位置決め機構
１０ 下部走行体
１１ 旋回機構
１２ 上部旋回体
１３ ブーム
１４ アーム
１５ アタッチメント
１６ ブームシリンダ
１７ アームシリンダ
１８ アタッチメントシリンダ
１９ キャブ（操縦室）
２０ キャブ昇降装置
２１ リンク機構
２２ キャブ昇降駆動シリンダ
２２ａ ロッド
２３ 支持塔体
２３ａ 受け部
２４ 架台
２５、２６ 一端側ピン
２７、２８ 他端側ピン
２９ 上リンク
３０ 下リンク
３３ 板部材
５０ ロックピン（係合部材）
５１ アーム部材
５１ａ、５１ｂ 貫通孔
５１ｃ 円板状の部材
５２ 締結部材
５３ ストッパ（離脱防止部材）
５５ 筒状部材
５６ スペーサ

Claims (6)

1. キャブを昇降させるリンク機構と、
   前記リンク機構を支持する支持塔体と、
   所定の下降規制位置で前記キャブの下降を規制する下降規制機構と、を有する作業機械であって、
   前記下降規制機構は、
   前記支持塔体の前記下降規制位置に対応する位置に設けられる受け部と、
   前記リンク機構に、前記受け部と係合する係合位置と、前記受け部から離間した非係合位置との間で移動可能に設けられた係合部材と、を有する、
   作業機械。
2. 前記下降規制機構は、さらに
   前記係合部材を前記係合位置と前記非係合位置で位置決めする位置決め機構を設けた、
   請求項１に記載の作業機械。
3. 前記位置決め機構は、前記係合部材の一端に配設され、前記係合部材の長手方向に延在するアーム部材と、
   前記アーム部材の、前記係合位置及び前記非係合位置に形成された貫通孔と、
   前記リンク機構の、２箇所の前記貫通孔と対向する位置に形成された締結用穴部と、
   前記貫通孔に挿通され前記締結用穴部に固定される締結部材と、
   を有する、
   請求項２に記載の作業機械。
4. 前記係合部材は、前記リンク機構からの離脱を防止する離脱防止部材を有する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の作業機械。
5. 前記リンク機構は、前記係合部材を移動可能に支持する筒状部材を有する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の作業機械。
6. 前記支持塔体は、前記リンク機構を挟んで２つ設けられている、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の作業機械。

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