JP2018145659A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ブームとアームとの間をステーで繋ぐことで輸送時の姿勢を保持できるようにした上で、ステーの取付け作業を容易に行うことができる作業機械を提供する。【解決手段】ブーム６とアーム７を屈曲姿勢に保持可能な保持具１２が、ブーム６の支軸部６ａに揺動可能に支持されたステー１４と、アーム７に固設されたブラケット１５と、これらステー１４とブラケット１５を連結するピン部材１６とを備えていると共に、ステー１４の先端部には、その揺動中心Ｐからの距離を異にする複数のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられており、ブラケット１５に設けられた取付孔１５ａとピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれか１つとにピン部材１６が挿通可能となっている。【選択図】図３

Description

本発明は、ブームとアーム等の作業機からなるフロントを備えた作業機械に係り、特に、標準型フロントに比べて長尺なロングフロントを備えた作業機械に関する。

一般的に、作業機械の代表例としての油圧ショベルは、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回動可能に取り付けられたフロント装置とを備えている。フロント装置は掘削作業等を行うものであり、上部旋回体に回動可能に取り付けられたブームと、ブームの先端部に回動可能に取り付けられたアームと、アームの先端部に回動可能に取り付けられたバケットと、上部旋回体とブームとの間に設けられたブームシリンダと、ブームとアームとの間に設けられたアームシリンダと、アームとバケットとの間に設けられたバケットシリンダ等によって構成されている。

この種の油圧ショベルにおいて、作業現場の状況に応じて標準型フロントに代えてロングフロントを取り付けて使用する場合があり、例えば遠くを掘削したり深堀り作業を行う場合には、ブームの長さ寸法が大きなロングフロントを用いてバケットの到達距離を長くするようにしている。

ところで、このようなロングフロントを備えた油圧ショベルをトレーラ等に載置して運搬する場合、特に、高さ制限等に関する厳しい法規のない海外においては、アームをブームの下側に折畳んだ屈曲姿勢でトレーラ上に搭載し、この状態で油圧ショベルを搬送することがある。その際、ブームとアームには振動や自重が作用することから、例えばブームとアームとの間に連結されたアームシリンダに過大な力が作用する可能性がある。特に、フロントが長くて重量の大きなロングフロントでは、振動やフロントの自重が大きくなる傾向にあるため、アームシリンダがストロークエンドを超えるまで伸長されて破損してしまい、不具合発生のリスクが高くなる。

そこで、このようなリスクを回避するために、ブームとアームとの間を繋ぐことが可能な保持具を備え、この保持具によって屈曲姿勢にあるブームとアームの回動角度を固定することにより、輸送時におけるフロントの姿勢を保持できるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された保持具は、ブーム側に揺動可能に支持されたステーと、アーム側に取り付けられたブラケットと、これらステーとブラケットを連結するピン部材とで構成されており、ステーとブラケットにはピン部材を挿通させるピン穴がそれぞれ設けられている。これにより、油圧ショベルをトレーラ上に載置した輸送時において、作業者がステーをアーム側のブラケットにピン部材によって取り付け、ブームとアームとの間で屈曲角度が一定になるように保持すれば、トレーラの振動やアームの自重が作用しても、アームシリンダや他の構造物に過大な負荷が加わることを防止できる。

特開２０１６−６９９７８号公報

特許文献１に記載の従来技術では、ブラケットはボルトを用いてアームの異なる２箇所に配置可能であると共に、反転した状態で取り付けることでピン穴の位置が変位するようになっている。その結果、ブラケットに設けられたピン穴がアームの長さ方向に対して合計４箇所に配置可能となるため、ロングフロントに製造上の寸法誤差が発生しても、ブラケットの取付位置や取付姿勢を選択してピン穴の位置を調整することにより、ステーとブラケットをピン部材で連結することができる。

しかし、ブラケットの取付位置や取付姿勢を変える場合、作業者は、ブラケットをアームに固定しているボルトを緩めて両者を分離可能とした後、ブラケットを反転したり別の位置に動かしてから再度ボルトを締め付ける必要がある。そのため、ブラケットの取付位置を調整する作業に手間がかかり、ステーの取付け作業が面倒になるという課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ブームとアームとの間をステーで繋ぐことで輸送時の姿勢を保持できるようにした上で、ステーの取付け作業を容易に行うことができる作業機械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、代表的な本発明は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に回動可能に取り付けられたブームと、前記ブームに回動可能に取り付けられたアームと、アームに回動可能に取り付けられた作業具と、前記上部旋回体と前記ブームとの間に設けられたブームシリンダと、前記ブームと前記アームとの間に設けられたアームシリンダと、前記アームと前記作業具との間に設けられた作業具シリンダと、前記ブームと前記アームを屈曲姿勢に保持可能な保持具とを備えた作業機械において、前記保持具が、前記ブームと前記アームのいずれか一方に揺動可能に支持されたステーと、前記ブームと前記アームのいずれか他方に固設されたブラケットと、前記ステーと前記ブラケットを連結するピン部材とを備えていると共に、前記ステーの先端部には、その揺動中心からの距離を異にする複数のピン挿通孔が設けられており、これら複数のピン挿通孔の１つに対して前記ピン部材が選択的に挿通可能となっていることを特徴としている。

本発明によれば、ブームとアームとの間をステーで繋ぐことで輸送時の姿勢を保持できるようにした上で、ステーの取付け作業を容易に行うことができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図。 図１中の保持具を拡大して示す側面図。 図２に示す保持具のステーとブラケットの構成図。 他の実施形態に係るステーとブラケットの構成図。

以下、本発明の実施の形態に係る作業機械として、ロングフロントを備えた油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。図１に示すように、作業機械の代表例である油圧ショベル１は、クローラ式の自走可能な下部走行体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、上部旋回体３の前側に回動可能に取り付けられたフロント装置４とを備えている。また、上部旋回体３はキャブ５を有し、キャブ内には運転席や各種の操作レバー（いずれも図示せず）が設けられている。さらに、上部旋回体３の後部側には油圧ポンプを駆動するエンジン（いずれも図示せず）が搭載されている。

フロント装置４は、上部旋回体３に回動可能に取り付けられたブーム６と、ブーム６の先端部に回動可能に取り付けられたアーム７と、アーム７の先端部に回動可能に取り付けられたバケット８と、上部旋回体３とブーム６との間に設けられたブームシリンダ９と、ブーム６とアーム７との間に設けられたアームシリンダ１０と、アーム７とバケット８との間に設けられたバケットシリンダ１１等によって構成されており、ブーム６とアーム７およびバケット８は、対応するシリンダ９〜１１が伸長または縮小することによって動作する。

ここで、フロント装置４は、標準型フロントに比べてブーム６やアーム７の長さ寸法が大きなロングフロントとなっており、このようなロングフロントを備えた油圧ショベル１は、作業具であるバケット８の到達距離を長くして深堀り作業等を容易にしている。

ブーム６とアーム７との間には保持具１２が介設されており、この保持具１２はブーム６とアーム７とを軸受装置１３を中心に屈曲させた姿勢に保持する機能を有している。図２に示すように、保持具１２は、ブーム６に揺動可能に支持されたステー１４と、アーム７に固設されたブラケット１５と、ステー１４とブラケット１５を着脱可能に連結するピン部材１６とを備えている。

図３に示すように、ステー１４の基端部はブーム６の中央付近に設けられた支軸部６ａに揺動可能に支持されており、ステー１４の先端部には複数（本実施形態では３個）のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。これらピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃはステー１４の長手方向に沿って配列されており、ステー１４の揺動中心Ｐからの距離は、先端側のピン挿通孔１４ａが最も長く、内側のピン挿通孔１４ｃが最も短くなっている。

ブーム６にはステー１４を保持する受部６ｂが設けられており、支軸部６ａと受部６ｂはステー１４の全長とほぼ同じ長さだけ離間している。受部６ｂには保持孔６ｃが設けられており、ピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれか１つと保持孔６ｃとにピン部材１６を挿入することにより、ステー１４をブーム６に保持することができるようになっている。

ブラケット１５はアーム７に溶接やリベット等によって固着されており、このブラケット１５には取付孔１５ａが設けられている。ブーム６とアーム７とを軸受装置１３を中心に屈曲させると、ブラケット１５はブーム６の受部６ｂのほぼ真下に位置する。したがって、ピン部材１６を抜いてステー１４をブーム６の受部６ｂから取り外した後、ステー１４を揺動回転してピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれか１つとブラケット１５の取付孔１５ａとにピン部材１６を挿入することにより、ステー１４をアーム７側のブラケット１５に連結することができる。

本実施形態に係る油圧ショベル１は上記のごとく構成されており、以下、保持具１２の使用方法について説明する。

油圧ショベル１をトレーラで輸送する場合、油圧ショベル１はアーム７をブーム６の下側に折畳んだ屈曲姿勢でトレーラ上に搭載される。このような輸送時において、作業者は、ピン部材１６を抜いて保持具１２のステー１４をブーム６の受部６ｂから取り外した後、このステー１４を揺動回転してアーム７側のブラケット１５に連結する。その際、ブーム６の受部６ｂとブラケット１５との間の長さは必ずしも一定になると限らず、ロングフロントの構成部材であるブーム６やアーム７等の製造上の寸法誤差等に起因して、受部６ｂとブラケット１５の間隔にばらつきを生じることがある。

本実施形態では、ステー１４の先端部に揺動中心Ｐからの距離を異にする３個のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられているため、図３に示すように、例えば受部６ｂの揺動中心Ｐとブラケット１５の取付孔１５ａとの間隔がＬ寸法に近い場合は、真ん中のピン挿通孔１４ｂとブラケット１５の取付孔１５ａとにピン部材１６を挿入することにより、ステー１４をアーム７側のブラケット１５に連結することができる。また、揺動中心Ｐと取付孔１５ａとの間隔がＬ寸法よりも長い場合は最も先端側のピン挿通孔１４ａを選択し、揺動中心Ｐと取付孔１５ａとの間隔がＬ寸法よりも短い場合は最も内側のピン挿通孔１４ｃを選択し、選択したピン挿通孔１４ａ，１４ｃと取付孔１５ａとにピン部材１６を挿入すれば、ステー１４をブラケット１５に連結することができる。

このようにして保持具１２のステー１４をアーム７側のブラケット１５に連結すると、トレーラの振動やブーム６等の自重が作用しても、ブーム６とアーム７との間で屈曲角度が一定に保持されるため、アームシリンダ１０や他の構造物に過大な負荷が加わることがなく、これらの構造物の破損を防止することができる。

一方、油圧ショベル１の搬送が終了すると、作業者は、ピン部材１６を抜いて保持具１２のステー１４をアーム７側のブラケット１５から取り外し、このステー１４を揺動回転してブーム６の受部６ｂ近傍まで移動させた後、ステー１４に設けられた任意のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃと受部６ｂに設けられた保持孔６ｃとにピン部材１６を挿入する。これにより、ブーム６とアーム７の連結状態が解除され、ステー１４はブーム６に保持される。したがって、油圧ショベル１の作業時には、アームシリンダ１０の伸長または縮小に応じて、ブーム６とアーム７の屈曲状態を変化させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ブーム６とアーム７を屈曲姿勢に保持可能な保持具１２が、ブーム６の支軸部６ａに揺動可能に支持されたステー１４と、アーム７に固設されたブラケット１５と、これらステー１４とブラケット１５を連結するピン部材１６とを備えていると共に、ステー１４の先端部には、その揺動中心Ｐからの距離を異にする複数のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられており、ブラケット１５に設けられた取付孔１５ａとピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれか１つとにピン部材１６が挿通可能となっているため、ロングフロントを構成するブーム６やアーム７に製造上の寸法誤差が発生しても、ピン部材１６と挿通可能なピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃを選択するだけで、ステー１４とブラケット１５を連結することができる。これにより、ブーム６とアーム７との間をステー１４で繋ぐことで輸送時の姿勢を保持できるようにした上で、ステー１４の取付け作業を容易に行うことができる。

なお、上述した実施形態では、ステー１４に３個のピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けてあるため、これらピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃの個数分だけ保持具１２の取付位置を調整可能となっているが、ピン挿通孔の数は３個に限定されず、２個または４個以上であっても良い。

また、図４に示す他の実施形態のように、ブラケット１５に複数（例えば２個）の取付孔１５ａ，１５ｂを設け、これら取付孔１５ａ，１５ｂの１つとピン挿通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃの１つとに対してピン部材１６を選択的に挿通するようにしても良い。このようにすると、ステー１４に設けたピン挿通孔の個数（Ｎ個）とブラケット１５に設けた取付孔の個数（Ｍ個）を掛けた個数分（＝Ｎ×Ｍ）だけ保持具１２の取付位置を調整することができる。

また、上述した各実施形態では、ブーム６側にステー１４を揺動可能に支持し、アーム７側にブラケット１５を固設するという構成にしたが、それとは逆に、アーム７側にステー１４を揺動可能に支持し、ブーム６側にブラケット１５を固設するという構成にしても良い。

なお、上述した各実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント装置
５ キャブ
６ ブーム
６ａ 支軸部
６ｂ 受部
６ｃ 保持孔
７ アーム
８ バケット（作業具）
９ ブームシリンダ
１０ アームシリンダ
１１ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
１２ 保持具
１３ 軸受装置
１４ ステー
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ ピン挿通孔
１５ ブラケット
１５ａ，１５ｂ 取付孔
１６ ピン部材
Ｐ 揺動中心

Claims (2)

1. 下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に回動可能に取り付けられたブームと、前記ブームに回動可能に取り付けられたアームと、前記アームに回動可能に取り付けられた作業具と、前記上部旋回体と前記ブームとの間に設けられたブームシリンダと、前記ブームと前記アームとの間に設けられたアームシリンダと、前記アームと前記作業具との間に設けられた作業具シリンダと、前記ブームと前記アームを屈曲姿勢に保持可能な保持具とを備えた作業機械において、
   前記保持具が、前記ブームと前記アームのいずれか一方に揺動可能に支持されたステーと、前記ブームと前記アームのいずれか他方に固設されたブラケットと、前記ステーと前記ブラケットを連結するピン部材とを備えていると共に、
   前記ステーの先端部には、その揺動中心からの距離を異にする複数のピン挿通孔が設けられており、これら複数のピン挿通孔の１つに対して前記ピン部材が選択的に挿通可能となっていることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記ブラケットに複数の取付孔が設けられており、これら取付孔の１つと前記複数のピン挿通孔の１つに対して前記ピン部材が選択的に挿通可能となっていることを特徴とする作業機械。