JP2017066656A

JP2017066656A - シリンダの保護構造及び作業機械

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Publication number: JP2017066656A
Application number: JP2015191250A
Authority: JP
Inventors: 裕樹小嶋; Hiroki Kojima
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: JP6504457B2

Abstract

【課題】簡易な構成によって、シリンダチューブの外周に取り付けられた部材に保護カバーが干渉するのを抑制するシリンダの保護構造を提供する。
【解決手段】ブームシリンダ７は、シリンダチューブ７１と、シリンダチューブ７１の先端から伸縮可能に突出したロッド７３と、第１支持部材９３と、第２支持部材９５と、保護カバー８とを備える。第１支持部材９３は、ロッド７３の先端７３Ａに取り付けられる。第２支持部材９５は、シリンダチューブ７１に取り付けられる。保護カバー８は、第１支持部材９３及び第２支持部材９５に支持され、シリンダ７の伸縮方向Ｄ１に摺動可能である。保護カバー８は、シリンダ７の最伸状態においてロッド７３を覆う長さを有する。保護カバー８には、シリンダ７の収縮時に第２支持部材９５と係合して保護カバー８がシリンダの収縮方向へ更に移動することを規制する第２ストッパ部８５が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリンダの保護構造及びそれに関連する技術に関する。

従来、作業機械では、油圧シリンダにカバーを設けることにより、ロッド部分に土砂や岩石等が衝突するのを防いでいる。例えば、特許文献１では、ロッド用保護装置（２）を備えたブームシリンダ（３）が開示されている。

具体的には、ロッド（２９）の保護用のカバーとして、２つに分割されたアウターレールカバー（３２）及びインナーレールカバー（３５）が設けられている。そして、ブームシリンダ（３）の伸長時には２つのレールカバー（３２，３５）が連結された状態で伸長状態となる一方、ブームシリンダ（３）の縮小時にはインナーレールカバー（３５）がアウターレールカバー（３２）内に収納状態となる。かかる発明によれば、油圧シリンダのシリンダ筒の外周に設けられた部材にカバーが干渉するのを防止できる。

特許第３５８７６９７号公報

しかし、特許文献１に記載の分割式のカバーでは、部品数が増加するため、シリンダ装置全体の構成が複雑化し、組立時の作業効率が低下する。

そこで本発明は、簡易な構成によって、シリンダチューブの外周に取り付けられた部材に保護カバーが干渉するのを抑制するシリンダの保護構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの先端から伸縮可能に突出するロッドとを備えるシリンダの保護構造であって、前記ロッドの先端に取り付けられる第１支持部材と、前記シリンダチューブに取り付けられる第２支持部材と、前記第１支持部材と前記第２支持部材との双方に摺動可能に支持され、前記シリンダの伸縮方向に移動可能な保護カバーとを備え、前記保護カバーは、前記シリンダの最伸状態において前記ロッドの突出部分を覆う長さを有し、前記保護カバーには、前記シリンダの収縮時に前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記シリンダの収縮側へ更に移動することを規制する規制部材が設けられていることを特徴とするシリンダの保護構造を提供している。

また、前記保護カバーのうち前記シリンダの伸長側の端部には、前記第１支持部材と係合して前記保護カバーが前記第１支持部材から抜け出すのを防止する第１抜け防止部が設けられており、前記保護カバーのうち前記収縮側の端部には、前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記第２支持部材から抜け出すのを防止する第２抜け防止部が設けられているのが好ましい。

また、前記規制部材は、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に配置され、前記規制部材は、前記第１支持部材と係合し、前記保護カバーの前記伸長側への移動を規制する第１ストッパ部と、前記第２支持部材と係合し、前記保護カバーの前記収縮側への移動を規制する第２ストッパ部とを有するのが好ましい。

また、本発明は、作業機械であって、機械本体と、前記機械本体に装着されるアタッチメントとを備え、前記アタッチメントは、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの先端から伸縮可能に突出するロッドとを備えるシリンダと、前記ロッドの先端に取り付けられる第１支持部材と、前記シリンダチューブに取り付けられる第２支持部材と、前記第１支持部材と前記第２支持部材との双方に摺動可能に支持され、前記シリンダの伸縮方向において移動可能な保護カバーとを備え、前記保護カバーは、前記シリンダの最伸状態において前記ロッドの突出部分を覆う長さを有し、前記保護カバーには、前記シリンダの収縮時に前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記シリンダの収縮側へ更に移動することを規制する規制部材が設けられていることを特徴とする作業機械を更に提供している。

本発明によれば、保護カバーは、ロッドの先端に設けられる第１支持部材とシリンダチューブに設けられる第２支持部材との双方によってシリンダの伸縮方向に摺動可能に支持される。そして、保護カバーには、保護カバーがシリンダの収縮側へ更に移動することを規制する規制部材が設けられている。このため、シリンダが収縮した場合に、規制部材が第２支持部材と係合し、保護カバーの収縮側への移動が規制される。したがって、簡易な構成によって、シリンダチューブの外周に取り付けられた部材に保護カバーが干渉するのを抑制することができる。

本発明の実施形態による油圧ショベルを示す側面図。アタッチメントの一部を示す斜視図。シリンダ及び保護カバーを左側下方から見た斜視図。シリンダ及び保護カバーを左側上方から斜視図。最伸状態にあるシリンダ及び保護カバーを示す側面図。図５のＶＩ−ＶＩ位置断面図。シリンダ収縮動作における保護カバーの各状態（Ａ）〜（Ｃ）を示す図。図７（Ｂ）とは異なる保護カバーの状態（Ｂ）を説明するための図。シリンダ伸長動作における保護カバーの各状態（Ａ）〜（Ｃ）を示す図。変形例に係るストッパ部を示す図。

＜１．構成＞
本発明の実施形態によるシリンダの保護構造について図１乃至図９に基づき説明する。以下では、本発明に係る作業機械の一例として、油圧ショベル１を例にとって説明する。図１に示すように、油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と上部旋回体３とを備えている。

上部旋回体３は、下部走行体２上に搭載されており、下部走行体２に対して鉛直軸まわりに旋回することが可能である。上部旋回体３は、機械本体４と、機械本体４に接続されるアタッチメント５とを備えている。アタッチメント５は、ブーム５１、アーム５３及びバケット５５等を備えて構成される。

図２に示すように、ブーム５１には、ブーム５１を起伏させるための一対のブームシリンダ７が左右側方に装着されている。ブームシリンダ７は、本発明に係るシリンダの一例である。

ブームシリンダ７は、シリンダチューブ７１と、シリンダチューブ７１の先端に設けられたヘッドカバー７１Ｈから伸縮可能に突出するロッド７３とを備えて構成される。シリンダチューブ７１の基端側には、ホースや油密保持機能弁（ホールディングバルブ）等の被取付部材７５が取り付けられている。

また、ブームシリンダ７には、掘削作業に伴って飛散する土砂や岩石からロッド７３を保護するための保護カバー８が設けられている。

図３乃至図５に示すように、ロッド７３の先端７３Ａには、保護カバー８を伸縮方向Ｄ１に摺動可能に支持する第１支持部材９３が取り付けられている。また、シリンダチューブ７１のうちロッド７３側の外周には、保護カバー８を伸縮方向Ｄ１に摺動可能に支持する第２支持部材９５が取り付けられている。第１支持部材９３は、ロッド７３の伸縮に応じて、第２支持部材９５に対して近づいたり、離れたりする。

図３に示すように、保護カバー８は、レール部８１Ａ，８１Ｂと、第１ストッパ部８３と、第２ストッパ部８５と、第１抜け防止部８４と、第２抜け防止部８６とを備えて構成される。

レール部８１Ａ，８１Ｂは、保護カバー８のうち幅方向（伸縮方向Ｄ１に直交する方向）の両端に設けられる。図６に示すように、レール部８１Ａ，８１Ｂの内側には、第１支持部材９３と第２支持部材９５とがそれぞれ挿通する。このレール部８１Ａ，８１Ｂは、伸縮方向Ｄ１における保護カバー８の摺動移動をガイドする。

第１ストッパ部８３は、ロッド７３の収縮時において、ロッド７３の先端７３Ａに取り付けられた第１支持部材９３に係合する部分である（図７（Ｂ））。

第２ストッパ部８５は、ロッド７３の収縮時において、シリンダチューブ７１の外周に取り付けられた第２支持部材９５と係合する部分である（図７（Ｃ））。

なお、第１ストッパ部８３及び第２ストッパ部８５は、本発明に係る規制部材の一例である。

第１抜け防止部８４は、保護カバー８のうち伸長側Ｃ１の端部に設けられる。第１抜け防止部８４は、ロッド７３の伸長時や保護カバー８が収縮側Ｃ２に移動した場合に、第１支持部材９３と係合し、保護カバー８が第１支持部材９３から抜け出す（外れる）のを防止する（図９（Ｂ））。

第２抜け防止部８６は、保護カバー８のうち収縮側Ｃ２の端部に設けられる。第２抜け防止部８６は、ロッド７３の伸長時や保護カバー８が伸長側Ｃ１に移動した場合に、第２支持部材９５と係合し、保護カバー８が第２支持部材９５から抜け出す（外れる）のを防止する（図９（Ｃ））。

図５に示すように、保護カバー８は、ブームシリンダ７の最伸状態においてロッド７３の突出部分を覆う長さを備えている。これにより、掘削作業に伴って飛散する岩石等からロッド７３が保護される。

＜２．動作＞
次に、図７を参照しながら、ブームシリンダ７の収縮動作に伴う保護カバー８の状態変化について説明する。

図７（Ａ）では、ブームシリンダ７の最伸状態における保護カバー８の状態が示されている。ロッド７３が最伸状態から徐々に収縮すると、保護カバー８に対して第１支持部材９３が収縮側Ｃ２にスライド移動する。図７の例では、保護カバー８は収縮側Ｃ２に移動せず、第１支持部材９３のみが収縮側Ｃ２に移動する。なお、図７の例とは異なり、図８に示すように、ロッド７３と保護カバー８とが一緒に移動する場合もある。つまり、保護カバー８は成り行きで動作するため、図７や図８の状態、或いは、図７（Ｂ）と図８（Ｂ）との間の状態になる可能性がある。

この後、図７（Ｂ）に示す位置において、第１支持部材９３は、保護カバー８の第１ストッパ部８３と係合する。かかる状態から更にロッド７３が収縮すると、今度は第１支持部材９３と保護カバー８との両者が収縮側Ｃ２に移動する。

そして、図７（Ｃ）に示す位置において、保護カバー８の第２ストッパ部８５が第２支持部材９５と係合し、保護カバー８の収縮側Ｃ２への移動が停止する。

一方、図８（Ａ）から（Ｂ）では、ロッド７３と保護カバー８とが一緒に移動する。具体的には、図８（Ａ）に示す位置からロッド７３が徐々に収縮すると、保護カバー８に対して第１支持部材９３がスライドせず、図８（Ｂ）に示すように、ロッド７３と共に保護カバー８も収縮側Ｃ２に移動する。

この後、ロッド７３が更に収縮していくと（図８（Ｂ）から（Ｃ））、第２ストッパ部８５が第２支持部材９５と係合すると共に第１ストッパ部８３が第１支持部材９３と係合し、保護カバー８の収縮側Ｃ２への移動が停止する。

続いて、図９を参照しながら、ブームシリンダ７の伸長動作に伴う保護カバー８の状態変化について説明する。

図９（Ａ）では、ブームシリンダ７の最縮状態における保護カバー８の状態が示されている。ロッド７３が最縮状態から徐々に伸長すると、保護カバー８に対して第１支持部材９３が伸長側Ｃ１にスライド移動する。図９の例では、保護カバー８は伸長側Ｃ１に移動せず、第１支持部材９３のみが伸長側Ｃ１に移動する。なお、図９の例とは異なり、ロッド７３と保護カバー８とが一緒に移動する場合もある。

この後、図９（Ｂ）に示す位置において、第１支持部材９３は、保護カバー８の第１抜け防止部８４と係合する。かかる状態から更にロッド７３が伸長すると、今度は第１支持部材９３と保護カバー８との両者が伸長側Ｃ１に移動する。

そして、図９（Ｃ）に示す位置において、保護カバー８の第２抜け防止部８６が第２支持部材９５と係合し、保護カバー８の伸長側Ｃ１への移動が停止する。

＜３．効果＞
本実施形態では、第１支持部材９３及び第２支持部材９５の双方によって、保護カバー８が伸縮方向Ｄ１に摺動可能に支持される。そして、保護カバー８には、伸長側Ｃ１への保護カバー８の移動を規制する第１ストッパ部８３と、収縮側Ｃ２への保護カバー８の移動を規制する第２ストッパ部８５とが設けられている。

そのため、ブームシリンダ７のロッド７３が収縮した場合に、保護カバー８の第２ストッパ部８５が第２支持部材９５と係合し、保護カバー８が収縮側Ｃ２へ更に移動することが規制される。すなわち、保護カバー８が所定位置よりも収縮側Ｃ２に移動しない。したがって、簡易な構成によって、シリンダチューブ７１の外周に取り付けられた被取付部材７５（図２参照）に保護カバー８のシリンダチューブ７１側の端部が干渉するのを抑制することができる。

また、飛散物の衝突等によって伸長側Ｃ１に移動させようとする力が保護カバー８に付与された場合に、第１ストッパ部８３が第１支持部材９３と係合し、保護カバー８が伸長側Ｃ１に意図せずに飛び出すのを抑制できる。これにより、保護カバー８とブーム５１の腹面等とが衝突せずに済み、ブーム５１、ブーム５１に配索される配管、及び、保護カバー８の損傷を抑制できる。

また、上記特許文献１とは異なり、保護カバー８を単一の部品で構成することができるため、構造が複雑化せずに済む。

また、第１ストッパ部８３及び第２ストッパ部８５の取付位置を調整することにより、比較的簡易にシリンダチューブ７１の基端側のスペースを調整することが可能である。

＜４．変形例＞
本発明によるシリンダの保護構造は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１ストッパ部８３と第２ストッパ部８５との２つの部材で規制部材が構成される場合を例示したが、これに限定されず、規制部材がブームシリンダ７の伸縮方向Ｄ１に長い１つの部材で構成されるようにしてもよい。この場合、規制部材のうち、伸長側Ｃ１端部が第１ストッパ部として機能し、収縮側Ｃ２端部が第２ストッパ部として機能する。

また、上記実施形態では、図３に示すように、第１支持部材９３に係合する第１ストッパ部８３と、第２支持部材９５に係合する第２ストッパ部８５とが設けられる場合を例示したが、これに限定されない。

例えば、図１０に示すように、第２支持部材９５０を伸長側Ｃ１に長い部材で構成し、第２ストッパ部８５を設けないような構成を採用してもよい。かかる構成においても、ロッド７３の収縮時に第１ストッパ部８３が第２支持部材９５０と係合し、保護カバー８の収縮側Ｃ２への移動を規制することが可能である。

以上のように本発明にかかる構成は、保護カバーを有する油圧シリンダが装着された油圧ショベル等に用いるのに適している。

１油圧ショベル、２下部走行体、３上部旋回体、４機械本体、
５アタッチメント、７ブームシリンダ、８保護カバー、５１ブーム、
５３アーム、５５バケット、７１シリンダチューブ、７３ロッド、
７３Ａ先端、７５被取付部材、８１Ａ，８１Ｂレール部、８３第１ストッパ部、
８４第１抜け防止部、８５第２ストッパ部、８６第２抜け防止部、
９３第１支持部材、９５第２支持部材、９５０支持部材、Ｃ１伸長側、
Ｃ２収縮側、Ｃ２伸長側、Ｄ１伸縮方向

Claims

シリンダチューブと、前記シリンダチューブの先端から伸縮可能に突出するロッドとを備えるシリンダの保護構造であって、
前記ロッドの先端に取り付けられる第１支持部材と、
前記シリンダチューブに取り付けられる第２支持部材と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材との双方に摺動可能に支持され、前記シリンダの伸縮方向に移動可能な保護カバーと、
を備え、
前記保護カバーは、前記シリンダの最伸状態において前記ロッドの突出部分を覆う長さを有し、
前記保護カバーには、前記シリンダの収縮時に前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記シリンダの収縮側へ更に移動することを規制する規制部材が設けられていることを特徴とするシリンダの保護構造。
前記保護カバーのうち前記シリンダの伸長側の端部には、前記第１支持部材と係合して前記保護カバーが前記第１支持部材から抜け出すのを防止する第１抜け防止部が設けられており、
前記保護カバーのうち前記収縮側の端部には、前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記第２支持部材から抜け出すのを防止する第２抜け防止部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダの保護構造。
前記規制部材は、前記第１支持部材と前記第２支持部材との間に配置され、
前記規制部材は、
前記第１支持部材と係合し、前記保護カバーの前記伸長側への移動を規制する第１ストッパ部と、
前記第２支持部材と係合し、前記保護カバーの前記収縮側への移動を規制する第２ストッパ部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載のシリンダの保護構造。
作業機械であって、
機械本体と、
前記機械本体に装着されるアタッチメントと、
を備え、
前記アタッチメントは、
シリンダチューブと、前記シリンダチューブの先端から伸縮可能に突出するロッドとを備えるシリンダと、
前記ロッドの先端に取り付けられる第１支持部材と、
前記シリンダチューブに取り付けられる第２支持部材と、
前記第１支持部材と前記第２支持部材との双方に摺動可能に支持され、前記シリンダの伸縮方向において移動可能な保護カバーと、
を備え、
前記保護カバーは、前記シリンダの最伸状態において前記ロッドの突出部分を覆う長さを有し、
前記保護カバーには、前記シリンダの収縮時に前記第２支持部材と係合して前記保護カバーが前記シリンダの収縮側へ更に移動することを規制する規制部材が設けられていることを特徴とする作業機械。