JP2018040155A

JP2018040155A - 建設機械のフロント装置

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Publication number: JP2018040155A
Application number: JP2016174535A
Authority: JP
Inventors: 駿佑朝日; Shunsuke Asahi
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: JP6523229B2

Abstract

【課題】複数の分割ブームを接続ピンを用いて接続するときの作業性を高められる建設機械のフロント装置を提供する。【解決手段】ブーム１７を構成する下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とは、第１接続ピンと第２接続ピンを用いて接続される。下分割ブーム１８には、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄが設けられ、上分割ブーム２３には、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃが設けられる。下分割ブーム１８の先端側には引掛けピン２９が設けられ、上分割ブーム２３の基端側には引掛けフック３０が設けられる。引掛けフック３０を引掛けピン２９に係合させ、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄと上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂとの位置合わせが行われる。引掛けピン２９の外周側には、引掛けフック３０との間で弾性変形する円筒状ゴム部材３１が設けられる。【選択図】図９

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に用いられるフロント装置に関し、特に下分割ブームと上分割ブームとに二分割されたブームを有する建設機械のフロント装置に関する。

建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたフロント装置とを含んで構成されている。油圧ショベルのフロント装置は、通常、上部旋回体の旋回フレームに連結ピンを介して回動可能に取付けられたブームと、ブームの先端側に連結ピンを介して回動可能に取付けられたアームと、アームの先端側に連結ピンを介して回動可能に取付けられたバケット等の作業具とを含んで構成されている。

ここで、例えば輸送船に積込まれた鉱物等を陸上の輸送車両に積替える作業、あるいは高層建築物を解体する作業等に用いられる油圧ショベルは、標準的なフロント装置よりも長さ寸法が大きく設定されたロングフロントと呼ばれるフロント装置を備えている。このフロント装置を構成するブームは複数の分割ブームによって構成され、これら各分割ブームを接続ピンを用いて一体的に接続することにより、長さ寸法の大きなブームが形成されている。

この場合、接続される２基の分割ブームのうち一方の分割ブームと他方の分割ブームとは、通常、２本の接続ピンを用いて接続されている。このため、一方の分割ブームと他方の分割ブームには、それぞれ２個のピン孔が設けられ、一方の分割ブームの各ピン孔と他方の分割ブームの各ピン孔とに接続ピンが挿通される。

ところで、一方の分割ブームのピン孔と他方の分割ブームのピン孔とに接続ピンを挿通するためには、一方の分割ブームに設けられたピン孔と、他方の分割ブームに設けられたピン孔との位置合わせを行う必要がある。この場合、一方の分割ブームには引掛けピンが設けられ、他方の分割ブームには引掛けピンに係合するフックが設けられている。一方の分割ブームと他方の分割ブームとは、引掛けピンにフックを係合させた状態で引掛けピンを中心として相対的に回動する。これにより、一方の分割ブームに設けられたピン孔と、他方の分割ブームに設けられたピン孔とが位置合わせされ、各ピン孔に接続ピンを挿通するときの作業性を高めることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−９６１９２号公報

ここで、一方の分割ブームには、引掛けピンが挿通されるピン孔が形成され、引掛けピンは、長さ方向の両端側がピン孔に挿通された状態で、溶接によって一方の分割ブームに固定されている。しかし、引掛けピンとピン孔との間には寸法公差による隙間があり、引掛けピンには、溶接作業時の熱による歪が発生する。これにより、一方の分割ブームに引掛けピンを取付けたときに、接続ピン孔の軸中心に対し、引掛けピンの軸中心が傾いてしまうことがある。

さらに、一方の分割ブームと他方の分割ブームとを接続する場合には、通常、一方の分割ブームを油圧ショベルの車体に取付け、他方の分割ブームを保持装置を用いて地面に載置する。そして、車体に取付けられた一方の分割ブームの引掛けピンを、他方の分割ブームのフックに係合させることにより、一方の分割ブームに設けられたピン孔と、他方の分割ブームに設けられたピン孔とが位置合わせされる。このとき、例えば地面の凹凸によって油圧ショベルの車体が傾いている場合には、一方の分割ブームの引掛けピンと他方の分割ブームのフックとを適正に係合させることが難しい。

このため、一方の分割ブームに設けられた引掛けピンに、他方の分割ブームに設けられたフックを係合させたときに、一方の分割ブームに形成された接続ピン孔と他方の分割ブームに形成された接続ピン孔とが一致しなくなり、各接続ピン孔に接続ピンを挿通することができなくなる。

このような場合には、引掛けピンまたはフックの一部を削ることにより、一方の分割ブームに設けられた接続ピン孔と他方の分割ブームに設けられた接続ピン孔とを一致させる調整作業を行う必要がある。このため、一方の分割ブームと他方の分割ブームとを、接続ピンを用いて接続するときの作業工数が増大するという問題がある。

これに対し、一方の分割ブームに対する引掛けピンの取付精度の誤差を予測して、予め引掛けピンとフックの係合部の寸法公差を大きく形成することにより、引掛けピンまたはフックの一部を削る調整作業を不要とすることが考えられる。しかし、引掛けピンの外径寸法とフックの係合部の内径寸法との寸法公差を大きくした場合には、引掛けピンにフックが係合したときに、引掛けピンとフックとの間に隙間（ガタつき）が形成される。

このため、引掛けピンにフックが係合したとしても、各分割ブームの接続ピン孔の軸中心は必ずしも一致しない。この結果、各分割ブームの接続ピン孔に接続ピンを挿通するときに、この接続ピンに作用する摩擦が増大してしまい、接続ピンを用いて各分割ブームを接続するときの作業性が低下してしまうという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、複数の分割ブームを接続ピンを用いて接続するときの作業性を高めることができるようにした建設機械のフロント装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、建設機械の車体に取付けられたブームと、前記ブームの先端側に取付けられたアームと、前記アームの先端側に取付けられた作業具とからなり、前記ブームは、基端側が前記車体に回動可能に取付けられた下分割ブームと、前記下分割ブームの先端側に第１接続ピンおよび第２接続ピンを用いて固定的に取付けられた上分割ブームとに分割されて構成され、前記下分割ブームには、前記第１接続ピンが挿通される下分割ブーム側第１接続ピン孔と、前記第２接続ピンが挿通される下分割ブーム側第２接続ピン孔とが設けられ、前記上分割ブームには、前記第１接続ピンが挿通される上分割ブーム側第１接続ピン孔と、前記第２接続ピンが挿通される上分割ブーム側第２接続ピン孔とが設けられ、前記下分割ブームと前記上分割ブームのいずれか一方の分割ブームには、前記第１接続ピンおよび前記第２接続ピンと平行に延びる引掛けピンが設けられ、前記下分割ブームと前記上分割ブームの他方の分割ブームには、前記引掛けピンに係合することにより前記引掛けピンを支点として、前記上ブーム側第１接続ピン孔と前記下ブーム側第１接続ピン孔との位置合わせ及び前記上ブーム側第２接続ピン孔と前記下ブーム側第２接続ピン孔との位置合わせのうち、いずれか一方の位置合わせを行う引掛けフックが設けられ、前記下分割ブームの先端側に前記第１接続ピンおよび前記第２接続ピンを用いて前記上分割ブームが取付けられたときには、前記引掛けフックが前記引掛けピンから離脱してなる建設機械のフロント装置に適用される。

本発明が採用する構成の特徴は、前記引掛けピンと前記引掛けフックとの間には、前記引掛けフックを前記引掛けピンに係合させたときに両者の当接によって弾性変形するゴム部材を設けたことにある。

本発明によれば、下分割ブームと上分割ブームのうちいずれか一方の分割ブームに設けられた引掛けピンと、他方の分割ブームに設けられた引掛けフックとの係合部分の寸法公差を大きく設定した場合に、引掛けピンと引掛けフックとの間に隙間が形成されたとしても、引掛けピンに引掛けフックを係合させたときに両者間でゴム部材が弾性変形することにより、この隙間をゴム部材によって埋めることができる。

このため、引掛けピンに引掛けフックを係合させたときに、引掛けピンによって他方の分割ブームの重量を支持することができ、各分割ブームの接続ピン孔に接続ピンを挿通するときに、接続ピンに作用する他方の分割ブームの重量を低減することができる。この結果、接続ピンを用いて下分割ブームと上分割ブームとを接続するときの作業性を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態によるフロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。図１中の下分割ブームと上分割ブームとの接続部を拡大して示す拡大正面図である。下分割ブーム、上分割ブーム、第１接続ピン、第２接続ピン等を図２中の矢示III−III方向から見た断面図である。下分割ブームの引掛けピンにゴム部材を取付ける状態を示す分解斜視図である。下分割ブームの先端部を拡大して示す拡大正面図である。下分割ブーム、下分割ブーム側第１接続ピン孔、引掛けピン、ゴム部材を図５中の矢示VI−VI方向から見た断面図である。上分割ブームを単体で示す斜視図である。上分割ブームの基端部を拡大して示す拡大正面図である。下分割ブームを上分割ブームに接続するときの作業状態を示す正面図である。引掛けピンに引掛けフックを係合させた状態を示す拡大正面図である。下分割ブーム側第１接続ピン孔と上分割ブーム側第１接続ピン孔とを位置合わせした状態を示す拡大正面図である。引掛けピンと引掛けフックとの間でゴム部材が弾性変形した状態を図１１中の矢示XII−XII方向から見た断面図である。下分割ブーム側第２接続ピン孔と上分割ブーム側第２接続ピン孔とを位置合わせした状態を示す拡大正面図である。第２の実施の形態による上分割ブームの引掛けフックに、ゴム部材を取付ける状態を示す分解斜視図である。上分割ブームの基端部を拡大して示す拡大正面図である。下分割ブーム側第１接続ピン孔と上分割ブーム側第１接続ピン孔とを位置合わせした状態を示す拡大正面図である。第３の実施の形態による下分割ブームの先端部を拡大して示す拡大正面図である。第３の実施の形態による上分割ブームの基端部を拡大して示す拡大正面図である。引掛けピンに引掛けフックを係合させた状態を示す拡大正面図である。下分割ブーム側第２接続ピン孔と上分割ブーム側第２接続ピン孔とを位置合わせした状態を示す拡大正面図である。下分割ブーム側第１接続ピン孔と上分割ブーム側第１接続ピン孔とを位置合わせした状態を示す拡大正面図である。変形例によるフロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。

以下、本発明に係る建設機械のフロント装置の実施の形態を、油圧ショベルのフロント装置を例に挙げ、図１ないし図２２を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図１３は本発明の第１の実施の形態を示している。建設機械の代表例である油圧ショベル１の車体は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とにより構成されている。上部旋回体３の前側には、後述のフロント装置１１が俯仰動可能に設けられ、このフロント装置１１を用いて掘削作業等が行われる。

上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム４を有し、旋回フレーム４の後端にはフロント装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト５が設けられている。カウンタウエイト５の前側には、原動機、油圧ポンプ、熱交換装置等の搭載機器（いずれも図示せず）が設けられると共に搭載機器を覆う外装カバー６が設けられている。旋回フレーム４の左前側には運転室を画成するキャブ７が設けられ、キャブ７内には、オペレータが着席する運転席、オペレータによって操作される操作レバー等（いずれも図示せず）が設けられている。

フロント装置１１は、上部旋回体３を構成する旋回フレーム４の前側に俯仰動可能に設けられている。このフロント装置１１は、標準的なフロント装置に比較して長さ寸法が大きく設定されたロングフロントと呼ばれるもので、例えば輸送船に積込まれた鉱物等を陸上の輸送車両に積替える作業、あるいは高層建築物を解体する作業等に好適に用いられる。

フロント装置１１は、旋回フレーム４の前側に設けられたブーム取付部（図示せず）にピン結合された後述する長尺なブーム１７と、ブーム１７の先端側に回動可能にピン結合された長尺なアーム１２と、アーム１２の先端側に回動可能にピン結合された作業具としてのバケット１３とを含んで構成されている。旋回フレーム４とブーム１７との間には、ブーム１７を俯仰動させるブームシリンダ１４が設けられている。ブーム１７とアーム１２との間には、アーム１２を回動させるアームシリンダ１５が設けられている。アーム１２とバケット１３との間には、バケット１３を回動させる作業具シリンダ１６が設けられている。

次に、本実施の形態に用いられるブーム１７について説明する。

ブーム１７は、後述する下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とにより２分割可能に構成されている。下分割ブーム１８の基端側は、上部旋回体３の旋回フレーム４に回動可能に取付けられ、上分割ブーム２３の基端側は、後述する第１接続ピン２７および第２接続ピン２８を用いて下分割ブーム１８の先端側に取付けられている。油圧ショベル１を輸送車両に積載するときには、フロント装置１１は、下分割ブーム１８と上分割ブーム２３との間で２分割される構成となっている（図９参照）。

下分割ブーム１８は、ブーム１７の下側（基端側）を構成するものである。下分割ブーム１８の基端側は、上部旋回体３の旋回フレーム４に回動可能に取付けられている。図４ないし図６に示すように、下分割ブーム１８は、長さ方向の中間部が山形状（略Ｌ字状）に屈曲した箱型構造体として形成されている。下分割ブーム１８は、左，右方向で間隔をもって対面しつつ前，後方向に延びた左側板１８Ａおよび右側板１８Ｂと、左，右の側板１８Ａ，１８Ｂの上端に溶接により接合された上板１８Ｃと、左，右の側板１８Ａ，１８Ｂの下端に溶接により接合された下板１８Ｄとにより、四角形の閉断面形状をもって形成されている。

下分割ブーム１８の基端側には、左，右の側板１８Ａ，１８Ｂ間を延びる円筒状の基端側ボス１９が設けられている。この基端側ボス１９は、旋回フレーム４のブーム取付部に連結ピン（いずれも図示せず）を用いて上，下方向に回動可能に連結される。下分割ブーム１８の長さ方向の中間部（屈曲部）には、左，右の側板１８Ａ，１８Ｂ間を延びる円筒状の中間ボス２０が設けられ、この中間ボス２０には、ブームシリンダ１４のロッド先端がピン結合される。

下分割ブーム１８の先端側には、左，右の側板１８Ａ，１８Ｂ間を延びる円筒状の下側ボス２１と上側ボス２２とが、上，下方向に離間して設けられている。図３に示すように、下側ボス２１は、左，右方向の中間部に位置する薄肉円筒状の中間筒体２１Ａと、中間筒体２１Ａの左，右両端部に溶接された厚肉円筒状の左，右のボス筒体２１Ｂとにより構成されている。各ボス筒体２１Ｂの内周側にはブッシュ２１Ｃが挿嵌され、ブッシュ２１Ｃの内周側は、第１接続ピン２７が挿通される下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとなっている。

一方、上側ボス２２も、下側ボス２１と同様に、中間筒体２２Ａと、左，右のボス筒体２２Ｂと、ブッシュ２２Ｃとを含んで構成され、ブッシュ２２Ｃの内周側は、第２接続ピン２８が挿通される下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとなっている。ここで、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄの孔中心と、下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄの孔中心とは、互いに平行となるように設定されている。

上分割ブーム２３は、ブーム１７の上側（先端側）を構成するものである。上分割ブーム２３の基端側は、第１接続ピン２７、第２接続ピン２８を用いて下分割ブーム１８の先端側に固定的に取付けられている。図７および図８に示すように、上分割ブーム２３は、左，右方向で間隔をもって対面しつつ前，後方向に延びた左側板２３Ａおよび右側板２３Ｂと、左，右の側板２３Ａ，２３Ｂの上端に溶接により接合された上板２３Ｃと、左，右の側板２３Ａ，２３Ｂの下端に溶接により接合された下板２３Ｄとにより、四角形の閉断面形状を有する箱型構造体として形成されている。上分割ブーム２３の基端側は後端板２３Ｅによって閉塞されている。上分割ブーム２３の左側板１８Ａおよび右側板１８Ｂのうち、後端板２３Ｅよりも後側（下分割ブーム１８側）に突出した部位は、左，右一対の接続ブラケット２４となっている。

ここで、上分割ブーム２３を構成する左，右の接続ブラケット２４は、下分割ブーム１８の先端を左，右方向から挟込み、第１接続ピン２７および第２接続ピン２８を用いて下分割ブーム１８に取付けられる。各接続ブラケット２４のうち下分割ブーム１８の下側ボス２１に対応する部位の外側面には、厚肉な平板からなる補強板２４Ａが固着されている。各接続ブラケット２４のうち下分割ブーム１８の上側ボス２２に対応する部位の外側面には、後述の引掛けフック３０が固着されている。

各接続ブラケット２４と補強板２４Ａには、左，右方向に貫通する上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂが形成されている。この上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂは、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄと同心上に配置された状態で、第１接続ピン２７が挿通されるものである。一方、各接続ブラケット２４と後述する引掛けフック３０の取付部３０Ａには、左，右方向に貫通する上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃが形成されている。この上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃは、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄと同心上に配置された状態で、第２接続ピン２８が挿通されるものである。

上分割ブーム２３の先端側には、左，右一対のアームブラケット２５が設けられている。このアームブラケット２５は、アーム１２の基端側が回動可能にピン結合されるものである。上分割ブーム２３を構成する上板２３Ｃの外側面には、長さ方向の中間部に位置して左，右一対のアームシリンダブラケット２６が設けられている。このアームシリンダブラケット２６は、アームシリンダ１５のボトム側が回動可能にピン結合されるものである。

第１接続ピン２７は、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄと、上分割ブーム２３（各接続ブラケット２４）の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂとに挿通されている。図３に示すように、第１接続ピン２７の軸方向の一端側は、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂよりも大径な円板状の抜止め部２７Ａとなっている。一方、第１接続ピン２７の軸方向の他端側には、径方向に貫通する径方向孔２７Ｂが形成されている。第１接続ピン２７の軸方向の他端側が挿通された補強板２４Ａの外側面には、環状のストップリング２７Ｃが固着され、このストップリング２７Ｃと第１接続ピン２７の径方向孔２７Ｂとには、廻止めボルト２７Ｄが挿通されている。

第２接続ピン２８は、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄと、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃとに挿通されている。第２接続ピン２８も第１接続ピンと同様に、軸方向の一端側が、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃよりも大径な円板状の抜止め部２８Ａとなっている。第２接続ピン２８の軸方向の他端側には、径方向孔２８Ｂが形成され、第２接続ピン２８の軸方向の他端側が挿通された補強板２４Ａの外側面には、環状のストップリング２８Ｃが固着されている。このストップリング２８Ｃと第２接続ピン２８の径方向孔２８Ｂとには、廻止めボルト２８Ｄが挿通されている。このように、下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とは、第１接続ピン２７と第２接続ピン２８とを用いて接続される構成となっている。

次に、第１の実施の形態に用いられる引掛けピン２９、引掛けフック３０、および円筒状ゴム部材３１について説明する。

引掛けピン２９は、下側ボス２１と上側ボス２２との間に位置して下分割ブーム１８の先端側に固定して設けられている。図５および図６に示すように、引掛けピン２９は、例えば円柱状の軸体からなり、下分割ブーム１８の左，右の側板１８Ａ，１８Ｂ間を連結するように延びている。ここで、引掛けピン２９は、下分割ブーム１８の左，右の側板１８Ａ，１８Ｂにそれぞれ形成されたピン取付孔１８Ｅに挿通された状態で、左側板１８Ａと右側板１８Ｂとに溶接によって固着されている。これにより、引掛けピン２９の軸方向（左，右方向）の一端は、左側板１８Ａの外面側に突出した左突出部２９Ａとなり、引掛けピン２９の軸方向の他端側は、右側板１８Ｂの外面側に突出した右突出部２９Ｂとなっている。引掛けピン２９の左，右の突出部２９Ａ，２９Ｂは、上分割ブーム２３に設けられた引掛けフック３０が係合する部位となっている。

ここで、下分割ブーム１８の左，右の側板１８Ａ，１８Ｂに形成された各ピン取付孔１８Ｅの孔中心Ａ−Ａは、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄの孔中心および下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄの孔中心に対して平行となるように設定されている。しかし、引掛けピン２９の外径寸法と各ピン取付孔１８Ｅの内径寸法（孔径）との寸法公差、引掛けピン２９を左，右の側板１８Ａ，１８Ｂに溶接した後の熱歪により、引掛けピン２９の軸中心Ｂ−Ｂは、各ピン取付孔１８Ｅの孔中心Ａ−Ａに対して角度θだけ傾くことがあり、これが下分割ブーム１８に対する引掛けピン２９の取付精度の誤差となっている（図６参照）。

引掛けフック３０は、上分割ブーム２３を構成する左，右の接続ブラケット２４のうち、下分割ブーム１８の上側ボス２２に対応する部位の外側面に１個ずつ設けられている。これら左，右の引掛けフック３０は、厚肉な平板を用いて形成され、接続ブラケット２４の外側面に溶接された取付部３０Ａと、接続ブラケット２４から下分割ブーム１８側に突出した突出部３０Ｂとを有している。引掛けフック３０の取付部３０Ａには、接続ブラケット２４と共に上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃが形成されている。一方、突出部３０Ｂの突出端には、引掛けピン２９の外周面に係合する円弧状の係合凹部３０Ｃが形成され、この係合凹部３０Ｃは、下側（補強板２４Ａ側）が開口している。左，右の引掛けフック３０に形成された係合凹部３０Ｃの円弧の中心を通って左，右方向に延びる中心線は、上分割ブーム２３の左，右の接続ブラケット２４に設けられた上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂの中心線、および上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃの中心線と平行となるように設定されている。

この場合、上述した下分割ブーム１８に対する引掛けピン２９の取付精度の誤差を考慮して、引掛けピン２９と引掛けフック３０との係合部分の寸法公差は予め大きく設定されている。従って、引掛けピン２９の軸中心と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの円弧の中心とが一致した状態で、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂの外周面と、引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内周面３０Ｄとの間には、適度な隙間が形成され、この隙間を後述する円筒状ゴム部材３１によって埋めるように構成されている。

ここで、図５および図８に示すように、下分割ブーム１８に設けられた引掛けピン２９の中心Ｏ１と、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄの中心Ｏ２との間の距離Ｌ１は、引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの円弧の中心Ｏ３と、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂの中心Ｏ４との間の距離Ｌ２と等しく設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。

これにより、下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とを接続するときに、引掛けピン２９に引掛けフック３０が係合すると、上分割ブーム２３の基端側が引掛けピン２９を支点として回動する。これにより、引掛けピン２９を支点として、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとの位置合わせを行うことができる構成となっている（図１１参照）。

円筒状ゴム部材３１は、引掛けピン２９の左突出部２９Ａと右突出部２９Ｂとにそれぞれ設けられている。円筒状ゴム部材３１は、弾性に優れたゴム材料を用いて円筒状に形成され、その内周側はピン挿嵌孔３１Ａとなっている。円筒状ゴム部材３１のピン挿嵌孔３１Ａは、引掛けピン２９の左突出部２９Ａおよび右突出部２９Ｂに外周側から挿嵌されている。この場合、円筒状ゴム部材３１の厚さ寸法（肉厚）Ｔと、引掛けピン２９の外径寸法（直径）Ｄとは、例えば下記数１の関係に設定されている。

即ち、円筒状ゴム部材３１の厚さ寸法は、引掛けピン２９の半径寸法よりも小さく設定されている。

ここで、図１０ないし図１２に示すように、引掛けピン２９に引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃが係合したときに、円筒状ゴム部材３１は、引掛けピン２９と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃとの間で両者の当接によって弾性変形する。これにより、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂの外周面と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内周面３０Ｄとの間に隙間が形成されたとしても、この隙間を円筒状ゴム部材３１によって埋めることができる。従って、上分割ブーム２３の重量を、左，右の引掛けフック３０を介して引掛けピン２９によって支持することができる構成となっている。

第１の実施の形態によるフロント装置１１は上述の如き構成を有するもので、次に、下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とを接続する作業について、図９ないし図１３を参照しつつ説明する。

図９に示すように、下分割ブーム１８の基端側（図４中の基端側ボス１９）は、旋回フレーム４のブーム取付部に連結ピン（いずれも図示せず）を用いて連結され、下分割ブーム１８の中間ボス２０には、ブームシリンダ１４のロッド先端が取付けられている。

一方、上分割ブーム２３には、アーム１２およびアームシリンダ１５が取付けられ、アーム１２には、バケット１３および作業具シリンダ１６が取付けられている。上分割ブーム２３とアーム１２との間は連結具３２によって連結され、上分割ブーム２３とアーム１２とはクラウド側に屈曲した姿勢を保持する。これら上分割ブーム２３、アーム１２、バケット１３、アームシリンダ１５および作業具シリンダ１６は、フロント装置アセンブリ３３を構成している。このフロント装置アセンブリ３３は、作業台３４Ａを有する枠状の保持装置３４によって保持された状態で、例えば輸送車両に積載されて作業現場まで搬送される。

フロント装置アセンブリ３３は、保持装置３４によって保持された状態で地面に載置される。この状態で、下分割ブーム１８が取付けられた油圧ショベル１をフロント装置アセンブリ３３の上分割ブーム２３に向けて走行させる。そして、下分割ブーム１８の先端側に設けられた引掛けピン２９は、上分割ブーム２３に設けられた各引掛けフック３０の下側に配置される。

この状態で、下分割ブーム１８の先端側は、ブームシリンダ１４によって上方に回動される（持上げられる）。これにより、図１０に示すように、引掛けピン２９の左，右の突出部２９Ａ，２９Ｂは、円筒状ゴム部材３１を介して左，右の引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃに係合する。引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂが各引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃに係合した状態で、下分割ブーム１８の先端側は、さらに上方に回動される。これにより、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂが、引掛けピン２９を支点として、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄに近づく方向に回動する。

この場合、引掛けピン２９の中心Ｏ１と下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄの中心Ｏ２との間の距離Ｌ１は、係合凹部３０Ｃの円弧の中心Ｏ３と上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂの中心Ｏ４との間の距離Ｌ２と等しく設定されている。このため、図１１に示すように、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとを容易に位置合わせすることができる。

ここで、下分割ブーム１８に対する引掛けピン２９の取付精度の誤差を考慮して、引掛けピン２９と引掛けフック３０との係合部分の寸法公差は予め大きく設定されている。これにより、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂの外周面と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内周面３０Ｄとの間には隙間が形成されるが、この隙間は、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂに挿嵌された円筒状ゴム部材３１が弾性変形することにより埋めることができる。この結果、上分割ブーム２３の重量は、引掛けフック３０を介して引掛けピン２９の左，右の突出部２９Ａ，２９Ｂに均等に作用し、上分割ブーム２３の重量を引掛けピン２９によって支持することができる。

このようにして、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとが位置合わせされた状態で、作業者は保持装置３４の作業台３４Ａに上り、第１接続ピン２７を、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに挿通する。

この場合、上分割ブーム２３の重量は、引掛けピン２９によって支持されているので、第１接続ピン２７に対して上分割ブーム２３の重量が作用するのを抑えることができる。この結果、第１接続ピン２７を、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに挿通するときの作業性を高めることができる。

第１接続ピン２７を、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに挿通した後には、例えば下分割ブーム１８の先端側は、下向きに回動される。これにより、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃは、第１接続ピン２７を支点として、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄに近づく方向に回動する。この結果、図１３に示すように、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと、下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとを位置合わせすることができる。このとき、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂは、引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃから離脱する。

このようにして、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとが位置合わせされた状態で、作業者は保持装置３４の作業台３４Ａに上り、第２接続ピン２８を、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとに挿通する。この結果、油圧ショベル１の上部旋回体３（旋回フレーム４）に取付けられた下分割ブーム１８と、フロント装置アセンブリ３３側の上分割ブーム２３とを、第１接続ピン２７および第２接続ピン２８を用いて接続することができる。

かくして、第１の実施の形態による油圧ショベル１のフロント装置１１は、下分割ブーム１８に設けられた引掛けピン２９の左，右の突出部２９Ａ，２９Ｂに、円筒状の円筒状ゴム部材３１が取付けられている。円筒状ゴム部材３１は、上分割ブーム２３に設けられた各引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃを引掛けピン２９の左，右の突出部２９Ａ，２９Ｂに係合させたときに、これら各突出部２９Ａ，２９Ｂの外周面と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内周面３０Ｄとの間で弾性変形する。

これにより、下分割ブーム１８に対する引掛けピン２９の取付精度の誤差を考慮して、予め引掛けピン２９と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃとの係合部分の寸法公差が大きく設定されたとしても、引掛けピン２９の外周面と引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内周面３０Ｄとの間に形成される隙間を、円筒状ゴム部材３１によって埋めることができる。

このため、引掛けピン２９を支点として下分割ブーム１８の先端側と上分割ブーム２３の基端側とを相対回動させるときに、上分割ブーム２３の重量を、引掛けピン２９によって支持することができる。従って、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄと上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂとを位置合わせし、第１接続ピン２７を挿通するときに、第１接続ピン２７に対して上分割ブーム２３の重量が作用するのを抑えることができる。この結果、第１接続ピン２７を、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに挿通するときの作業性を高めることができる。

しかも、引掛けピン２９と引掛けフック３０との係合部分の寸法公差を大きく設定することができるので、例えば引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃを加工するときの加工精度、引掛けピン２９を下分割ブーム１８に取付けるときの加工精度、引掛けフック３０を上分割ブーム２３に取付けるときの加工精度を緩和することができる。この結果、フロント装置１１全体の製造コストの低減にも寄与することができる。

次に、図１４ないし図１６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ゴム部材を引掛けフックに設けたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

第２の実施の形態による引掛けフック３５は、第１の実施の形態による引掛けフック３０とほぼ同様に、上分割ブーム２３を構成する左，右の接続ブラケット２４にそれぞれ設けられ、下分割ブーム１８の引掛けピン２９に係合するものである。しかし、引掛けフック３５は、後述する円弧状ゴム部材３６が固着されている点で、第１の実施の形態によるものとは異なるものである。

引掛けフック３５は、上分割ブーム２３を構成する左，右の接続ブラケット２４にそれぞれ１個ずつ設けられている。これら左，右の引掛けフック３５は、接続ブラケット２４の外側面に溶接された取付部３５Ａと、接続ブラケット２４から下分割ブーム１８側に突出した突出部３５Ｂと、突出部３５Ｂの突出端に形成され引掛けピン２９に係合する円弧状の係合凹部３５Ｃとを有している。各引掛けフック３５に形成された係合凹部３５Ｃの円弧の中心を通って左，右方向に延びる中心線は、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂの中心線、および上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃの中心線と平行となるように設定されている。

ここで、各引掛けフック３５の係合凹部３５Ｃの内径寸法は、第１の実施の形態による引掛けフック３０の係合凹部３０Ｃの内径寸法よりも大きく設定され、係合凹部３５Ｃの内周面３５Ｄには、後述する円弧状ゴム部材３６が固着される構成となっている。

円弧状ゴム部材３６は、左，右の引掛けフック３５の内周面３５Ｄに設けられ、各引掛けフック３５を引掛けピン２９に係合させたときに弾性変形するものである。この円弧状ゴム部材３６は、弾性に優れたゴム材料を用いて円弧状に形成され、円弧状ゴム部材３６の外周面は、引掛けフック３５の内周面３５Ｄに接着剤または溶着等の手段を用いて一体的に固着されている。

ここで、図１５に示す円弧状ゴム部材３６の円弧の中心Ｏ５と上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂの中心Ｏ４との間の距離Ｌ３は、図５に示す下分割ブーム１８に設けられた引掛けピン２９の中心Ｏ１と下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄの中心Ｏ２との間の距離Ｌ１と等しく設定されている（Ｌ３＝Ｌ１）。

従って、引掛けピン２９に引掛けフック３５を係合させ、上分割ブーム２３の基端側を引掛けピン２９を支点として回動させることにより、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂを、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄに対して位置合わせすることができる（図１６参照）。このとき、円弧状ゴム部材３６は、引掛けピン２９の外周面と引掛けフック３５の係合凹部３５Ｃの内周面３５Ｄとの間で弾性変形する構成となっている。

第２の実施の形態によるフロント装置は、上述の如き引掛けフック３５および円弧状ゴム部材３６を有するもので、図１６に示すように、引掛けピン２９の各突出部２９Ａ，２９Ｂを、各引掛けフック３５の係合凹部３５Ｃに係合させることにより、円弧状ゴム部材３６は、引掛けピン２９の外周面と引掛けフック３５の係合凹部３５Ｃの内周面３５Ｄとの間で弾性変形する。

これにより、下分割ブーム１８に対する引掛けピン２９の取付精度の誤差を考慮して、予め引掛けピン２９と引掛けフック３５の係合凹部３５Ｃとの係合部分の寸法公差が大きく設定されたとしても、引掛けピン２９の外周面と引掛けフック３５（係合凹部３５Ｃ）の内周面３５Ｄとの間に形成される隙間を、円弧状ゴム部材３６によって埋めることができる。このため、上分割ブーム２３の重量を、引掛けフック３５を介して引掛けピン２９によって支持することができる。

従って、第２の実施の形態においても、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと、下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに第１接続ピン２７を挿通するときに、第１接続ピン２７に上分割ブーム２３の重量が作用するのを抑えることができる。この結果、第１接続ピン２７を、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとに挿通するときの作業性を高めることができる。

次に、図１８ないし図２１は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、引掛けフックを引掛けピンに係合させた状態で、引掛けピンを支点として下分割ブーム側第２接続ピン孔と上分割ブーム側第２接続ピン孔との位置合わせを行うことにある。なお、第３の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

第３の実施の形態による引掛けピン３７は、第１の実施の形態による引掛けピン２９と同様に、下側ボス２１と上側ボス２２との間に位置して下分割ブーム１８の先端側に固着して設けられている。引掛けピン３７の軸方向（左，右方向）の一端は、下分割ブーム１８の左側板１８Ａから突出した左突出部３７Ａとなり、引掛けピン２９の軸方向の他端側は、右側板１８Ｂから突出した右突出部となっている（図示せず）。引掛けピン３７の左突出部３７Ａおよび右突出部の外周側には、それぞれ円筒状ゴム部材３１が挿嵌されている。

第３の実施の形態による引掛けフック３８は、上分割ブーム２３を構成する左，右の接続ブラケット２４にそれぞれ１個ずつ設けられている（左側のみ図示）。引掛けフック３８は、接続ブラケット２４の外側面に溶接された取付部３８Ａと、接続ブラケット２４から下分割ブーム１８側に突出した突出部３８Ｂと、突出部３８Ｂの突出端に形成され引掛けピン３７に係合する円弧状の係合凹部３８Ｃとを有している。

ここで、図１７および図１８に示すように、引掛けピン３７の中心Ｏ６と、下分割ブーム１８に設けられた下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄの中心Ｏ７との間の距離Ｌ４は、引掛けフック３８の係合凹部３８Ｃの円弧の中心Ｏ８と、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃの中心Ｏ９との間の距離Ｌ５と等しく設定されている（Ｌ４＝Ｌ５）。

これにより、引掛けピン３７に引掛けフック３８を係合させ、上分割ブーム２３の基端側を引掛けピン３７を支点として回動させることにより、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃを、下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄに対して位置合わせすることができる構成となっている（図２０参照）。

第３の実施の形態によるフロント装置は、上述の如き引掛けピン３７、引掛けフック３８を有するもので、次に、下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とを接続する作業について説明する。

まず、図１９に示すように、下分割ブーム１８の先端側が上方に回動されることにより、引掛けピン３７の左突出部３７Ａおよび右突出部（図示せず）が、円筒状ゴム部材３１を介して引掛けフック３８の係合凹部３８Ｃに係合する。引掛けピン３７が引掛けフック３８の係合凹部３８Ｃに係合した状態で、下分割ブーム１８の先端側が、さらに上方に回動されることにより、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃが、引掛けピン３７を支点として、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄに近づく方向に回動する。

この場合、引掛けピン３７の中心Ｏ６と下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄの中心Ｏ７との間の距離Ｌ４は、係合凹部３０Ｃの円弧の中心Ｏ８と上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃの中心Ｏ９との間の距離Ｌ５と等しく設定されている。このため、図１９に示すように、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと、下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとを容易に位置合わせすることができる。そして、位置合わせされた上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとに対し、第２接続ピン２８を挿通する。

この場合、円筒状ゴム部材３１は、引掛けピン３７の外周面と引掛けフック３８の係合凹部３８Ｃの内周面３８Ｄとの間で弾性変形し、両者間に形成された隙間を埋める。これにより、上分割ブーム２３の重量を引掛けピン３７によって支持することができ、第２接続ピン２８に対して上分割ブーム２３の重量が作用するのを抑えることができる。この結果、第３の実施の形態においても、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとに第２接続ピン２８を挿通するときの作業性を高めることができる。

第２接続ピン２８が、上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとに挿通された後には、例えば下分割ブーム１８の先端側が上向きに回動される。これにより、上分割ブーム２３の上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂは、第２接続ピン２８を支点として、下分割ブーム１８の下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄに近づく方向に回動する。この結果、図２１に示すように、上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとを位置合わせすることができる。このとき、引掛けピン３７は、引掛けフック３８の係合凹部３８Ｃから離脱する。

このように、第３の実施の形態によれば、引掛けピン３７を支点として上分割ブーム側第２接続ピン孔２４Ｃと下分割ブーム側第２接続ピン孔２２Ｄとを位置合わせすることができる。そして、第２接続ピン２８を用いて下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とを接続した後には、第２接続ピン２８を支点として上分割ブーム側第１接続ピン孔２４Ｂと下分割ブーム側第１接続ピン孔２１Ｄとを位置合わせし、第１接続ピン２７を用いて下分割ブーム１８と上分割ブーム２３とを接続することができる。

なお、第１の実施の形態では、ブーム１７を構成する下分割ブーム１８の先端側に引掛けピン２９を設け、上分割ブーム２３の基端側に引掛けフック３０を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図２２に示す変形例のように、下分割ブーム１８の先端側に引掛けフック３９を設け、上分割ブーム２３の基端側に引掛けピン４０を設ける構成としてもよい。このことは、第２，第３の実施の形態についても同様である。

また、実施の形態では、アーム１２の先端側に備えられる作業具として、バケット１３を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば高層建築物の解体作業に用いられるグラップル、カッター、ブレーカ等の他の作業具を備える構成としてもよい。

２下部走行体（車体）
３上部旋回体（車体）
１２アーム
１３バケット（作業具）
１７ブーム
１８下分割ブーム
２１Ｄ下分割ブーム側第１接続ピン孔
２２Ｄ下分割ブーム側第２接続ピン孔
２３上分割ブーム
２４Ｂ上分割ブーム側第１接続ピン孔
２４Ｃ上分割ブーム側第２接続ピン孔
２７第１接続ピン
２８第２接続ピン
２９，３７，４０引掛けピン
３０，３５，３８，３９引掛けフック
３１円筒状ゴム部材（ゴム部材）
３６円弧状ゴム部材（ゴム部材）

Claims

建設機械の車体に取付けられたブームと、前記ブームの先端側に取付けられたアームと、前記アームの先端側に取付けられた作業具とからなり、
前記ブームは、基端側が前記車体に回動可能に取付けられた下分割ブームと、前記下分割ブームの先端側に第１接続ピンおよび第２接続ピンを用いて固定的に取付けられた上分割ブームとに分割されて構成され、
前記下分割ブームには、前記第１接続ピンが挿通される下分割ブーム側第１接続ピン孔と、前記第２接続ピンが挿通される下分割ブーム側第２接続ピン孔とが設けられ、
前記上分割ブームには、前記第１接続ピンが挿通される上分割ブーム側第１接続ピン孔と、前記第２接続ピンが挿通される上分割ブーム側第２接続ピン孔とが設けられ、
前記下分割ブームと前記上分割ブームのいずれか一方の分割ブームには、前記第１接続ピンおよび前記第２接続ピンと平行に延びる引掛けピンが設けられ、
前記下分割ブームと前記上分割ブームの他方の分割ブームには、前記引掛けピンに係合することにより前記引掛けピンを支点として、前記上ブーム側第１接続ピン孔と前記下ブーム側第１接続ピン孔との位置合わせ及び前記上ブーム側第２接続ピン孔と前記下ブーム側第２接続ピン孔との位置合わせのうち、いずれか一方の位置合わせを行う引掛けフックが設けられ、
前記下分割ブームの先端側に前記第１接続ピンおよび前記第２接続ピンを用いて前記上分割ブームが取付けられたときには、前記引掛けフックが前記引掛けピンから離脱してなる建設機械のフロント装置において、
前記引掛けピンと前記引掛けフックとの間には、前記引掛けフックを前記引掛けピンに係合させたときに両者の当接によって弾性変形するゴム部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械のフロント装置。
前記ゴム部材は、前記引掛けピンのうち、少なくとも前記引掛けフックが係合する部位の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のフロント装置。
前記ゴム部材は、前記引掛けフックのうち、少なくとも前記引掛けピンが係合する部位の内周面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のフロント装置。