JP2019094684A - 油圧ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】 スイングポストからハイポストを取外すことなく、チルトフロアを建屋と一緒にチルトアップできるようにする。【解決手段】 キャノピ１２に設けられた建屋側索条ブラケットとしてのキャノピ側索条ブラケット１２Ｄと、ブーム１６に設けられたブーム側索条ブラケット１６Ｄとを備えている。また、キャノピ側索条ブラケット１２Ｄとブーム側索条ブラケット１６Ｄとを索条２５により連結する。この状態で、スイングポスト１４とハイポスト１５との間でハイポスト１５を起立状態に保持するリンク２３を取外し、ブームシリンダ１９を伸長させ、ハイポスト１５を斜め前方に傾斜させる構成としている。【選択図】 図４

Description

本発明は、ハイポストを有するフロント装置と旋回フレームに対してチルトアップ、チルトダウンが可能なチルトフロアとを備えた油圧ショベルに関する。

油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体の上側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スイングポストを用いて左，右方向に揺動可能に支持されたフロント装置とにより構成されている。

油圧ショベルには、建物の外部での解体作業、街路等の狭い場所での掘削作業に用いられる小型の油圧ショベルがある。小型の油圧ショベルは、狭い作業現場に対応するように上部旋回体がコンパクトに形成されているから、エンジン等の原動機をメンテナンスできるように、フロアが前側を支点として傾転可能となっている（特許文献１，２参照）。

即ち、小型の油圧ショベルの上部旋回体は、フロント装置のスイングポストを支持するための支持ブラケットが前方に突出して設けられた旋回フレームと、旋回フレームに設けられた原動機を覆うために旋回フレームに前側位置を傾転支点としてチルトアップ、チルトダウンが可能に設けられたチルトフロアと、チルトフロア上の座席を覆う建屋とを備えている。

また、建物の外部での解体作業では、フロント装置が高所に届くように、ハイポストを備えたフロント装置を用いている。ハイポストは、スイングポストに上側に延びて設けられ、その先端にブームを取付けることにより、フロント装置の作業範囲を上側に拡大している（特許文献３参照）。

特開２００５−４８３８０号公報 特開２００７−５６６２６号公報 特開２００５−１８８１３３号公報

ところで、特許文献１，２の発明では、原動機等のメンテナンスを行えるように、フロアは、前側位置を傾転支点としてチルトアップ、チルトダウンが可能なチルトフロアとして構成されている。この場合、特許文献３の発明ように、ハイポストがスイングポストから上側に延びて設けられていると、チルトフロアをチルトアップしたときに、このチルトフロアと一緒に前側に傾転する建屋がハイポストに当接してしまう。そこで、ハイポストを備えた油圧ショベルでは、チルトフロアをチルトアップするときに、前段階の作業としてスイングポストからハイポストを取外さなくてはならず、原動機のメンテナンス等に手間を要することが課題となる。

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、本発明の目的は、スイングポストからハイポストを取外すことなく、チルトフロアを建屋と一緒にチルトアップできるようにした油圧ショベルを提供することにある。

本発明は、下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体の前側に支持されたフロント装置とからなり、前記上部旋回体は、前記フロント装置が支持される旋回フレームと、前側位置を傾転支点としてチルトアップ、チルトダウンが可能に前記旋回フレームに設けられたチルトフロアと、前記チルトフロア上の座席を覆う建屋とを備え、前記フロント装置は、前記旋回フレームの前側に左，右方向に揺動可能に支持されたスイングポストと、基端が前記スイングポストに回動可能に取付けられたハイポストと、前記ハイポストの先端に回動可能に取付けられたブームと、前記ハイポストと前記ブームとの間に設けられ前記ハイポストに対して前記ブームを回動させるブームシリンダと、前記スイングポストと前記ハイポストとの間に設けられ前記ハイポストを起立状態に保持するリンクとを備えてなる油圧ショベルにおいて、前記建屋に設けられた建屋側索条ブラケットと、前記ブームに設けられたブーム側索条ブラケットとを備え、前記建屋側索条ブラケットと前記ブーム側索条ブラケットとを索条により連結して、前記リンクを取外し、前記ブームシリンダを伸長させ、前記ハイポストを斜め前方に傾斜させる構成としている。

本発明によれば、スイングポストからハイポストを取外すことなく、チルトフロアを建屋と一緒にチルトアップすることができ、原動機のメンテナンスを含む作業を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態に適用される小型の油圧ショベルを示す正面図である。 ハイポストを単体で拡大して示す斜視図である。 フロント装置のブームを持ち上げてキャノピとブームとの間を索条で連結した状態を図１と同様位置から見た正面図である。 リンクを取外してブームシリンダを伸長させることによりハイポストを前側に倒した状態を図１と同様位置から見た正面図である。 キャノピと一緒にチルトフロアをチルトアップした状態を図１と同様位置から見た正面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る油圧ショベルとして、後方小旋回型の小型の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図５を参照しつつ詳細に説明する。

図１において、後方小旋回型の小型の油圧ショベル１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の上側に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３の前側に設けられた後述のフロント装置１３とにより構成されている。

後方小旋回型の油圧ショベル１の上部旋回体３は、下部走行体２の左，右方向の幅寸法（全幅）に対して予め定められた範囲内で旋回するように構成されている。詳しくは、下部走行体２の全幅に対して予め定められた範囲とは、下部走行体２の全幅の１２０％以内の範囲を示している。後方小旋回型の油圧ショベル１の上部旋回体３は、後側のカウンタウエイト５の外周面５Ａが、前述した全幅の１２０％以内の範囲内に収まるように設定されている。

旋回フレーム４は、上部旋回体３の支持構造体を形成するものである。旋回フレーム４には、後述するフロント装置１３のスイングポスト１４を左，右方向に揺動自在に支持するための支持ブラケット４Ａが前方に突出して設けられている。

カウンタウエイト５は、旋回フレーム４の後側に設けられている。このカウンタウエイト５は、フロント装置１３との重量バランスをとるもので、左，右方向の中央部が後側に突出した円弧状の重量物として形成されている。カウンタウエイト５は、上部旋回体３が旋回動作したときに、この上部旋回体３の旋回半径が小さくなるように形成されている。具体的には、カウンタウエイト５は、左，右方向の両側を前側に向けて湾曲させることにより円弧状の外周面５Ａを有し、この形状をもって旋回フレーム４の旋回中心に近い前側寄りに配置されている。

図５に示すように、エンジン６は、原動機を構成するもので、カウンタウエイト５の前側に位置して旋回フレーム４の後側に、左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン６の左側には、油圧ポンプが取付けられている。なお、原動機としては、エンジンに電動モータを設けたハイブリッド式の原動機または電動モータを採用することもできる。

チルトフロア７は、エンジン６、油圧ポンプ等を覆うと共に、後述の座席９を支持するものである。即ち、チルトフロア７は、前側が低く、後側が高くなるようにステップ状に形成されている。チルトフロア７は、その前部が旋回フレーム４の前側位置に傾転支持部材７Ａ（点線で図示）を介して回動可能に取付けられている。ここで、チルトフロア７と旋回フレーム４との間には、ねじ機構、ガスばね等を動力とする傾転機構８（図５参照）が設けられている。傾転機構８は、例えば、特許文献２のように形成されている。

これにより、チルトフロア７は、傾転機構８を駆動させることにより、前側の傾転支持部材７Ａを傾転支点（中心）として、図５に示すように、メンテナンス等のために後側を持ち上げる（チルトアップする）ことができる。また、図１、図３、図４に示すように、チルトフロア７は、通常の運転のために旋回フレーム４側に押し下げる（チルトダウンする）ことができる。

座席９は、チルトフロア７の後側位置に設けられている。この座席９は、油圧ショベル１を操縦するオペレータが着座するものである。また、座席９の左，右両側には、フロント装置１３等を操作する作業用の操作レバー１０（左側のみ図示）が配設されている。さらに、座席９の前側には、チルトフロア７の前部に位置して走行用の操作レバー・ペダル１１が配設されている。

キャノピ１２は、チルトフロア７上の座席９を覆う建屋を構成している。詳しくは、キャノピ１２は、チルトフロア７の前部に立設された左，右の前支柱１２Ａと、チルトフロア７の後部に立設された左，右の後支柱１２Ｂと、各前支柱１２Ａの上部と各後支柱１２Ｂの上部とに亘って前，後方向に延びて設けられた左，右の上支柱１２Ｃ（いずれも左側のみ図示）とを備えた４柱キャノピとして構成されている。また、左，右の上支柱１２Ｃ間には、天井板（図示せず）が設けられている。

ここで、キャノピ１２には、各前支柱１２Ａと各上支柱１２Ｃとの境界位置となる上部前側に位置して建屋側索条ブラケットとしてのキャノピ側索条ブラケット１２Ｄが設けられている。このキャノピ側索条ブラケット１２Ｄは、例えば、油圧ショベル１を吊上げて移送する場合に、ワイヤが取付けられるものである。また、図３、図４に示すように、キャノピ側索条ブラケット１２Ｄには、後述のハイポスト１５を前側に倒すときに、索条２５の一端部２５Ａが取付けられる。

次に、上部旋回体３の前側に設けられたフロント装置１３の構成について説明する。

フロント装置１３は、上部旋回体３の前側に後述のスイングポスト１４を用いて左，右方向に揺動可能に支持されている。フロント装置１３は、後述のスイングポスト１４、ハイポスト１５、ブーム１６、ブームシリンダ１９を備えている。

スイングポスト１４は、旋回フレーム４の支持ブラケット４Ａに左，右方向に揺動可能に支持されている。このスイングポスト１４は、スイングシリンダ(図示せず)によって揺動される。スイングポスト１４の上部には、前，後方向の後部位置にハイポスト取付部１４Ａが設けられている。また、スイングポスト１４の前側には、ハイポスト取付部１４Ａよりも前下側位置にリンク取付部１４Ｂが設けられている。ハイポスト取付部１４Ａとリンク取付部１４Ｂは、左，右方向に貫通したピン孔を有するボス部材として形成されている。

さらに、ハイポスト取付部１４Ａとリンク取付部１４Ｂとの間には、左，右方向に間隔をもって前側に向け下向きに傾斜した稜線部１４Ｃ(左側のみ図示)が設けられている。この稜線部１４Ｃは、ハイポスト１５が前側に倒されたときに後述のストッパ２４が当接するものである。

ハイポスト１５は、基端(下端)がスイングポスト１４に回動可能に取付けられている。図２に示すように、ハイポスト１５は、上，下方向に延びる角筒体として形成されている。ハイポスト１５の基端には、前，後方向の後部位置にスイングポスト取付部１５Ａが設けられ、スイングポスト取付部１５Ａよりも前側位置にリンク取付部１５Ｂが設けられている。スイングポスト取付部１５Ａとリンク取付部１５Ｂは、左，右方向に貫通したピン孔を有するボス部材として形成されている。これにより、スイングポスト取付部１５Ａは、左，右方向に延びるピンによってスイングポスト１４のハイポスト取付部１４Ａに前，後方向に回動可能に取付けられている。

また、スイングポスト取付部１５Ａとリンク取付部１５Ｂとの間には、スイングポスト１４の稜線部１４Ｃと対面するように左，右方向に間隔をもって前下がりとなる稜線部１５Ｃが設けられている。各稜線部１５Ｃの前側部分には、後述のストッパ２４がそれぞれ取付けられている。

一方、ハイポスト１５の先端（上端）には、前，後方向の後部位置にブーム取付部１５Ｄが設けられている。また、ブーム取付部１５Ｄよりも前下側位置には、ブームシリンダ１９の基端を取付けるためのシリンダ取付部１５Ｅが設けられている。

ハイポスト１５は、スイングポスト１４に上側に延びて設けられることにより、フロント装置１３の作業範囲を上側に拡大することができる。一方で、図４、図５に示すように、ハイポスト１５は、前側に倒すことができ、この状態では、チルトフロア７をチルトアップしたときにキャノピ１２との干渉を避けることができる。

ブーム１６は、ハイポスト１５の先端に回動可能に取付けられている。ブーム１６は、角筒体の長さ方向の中間部を折曲ることにより形成されている。ブーム１６の基端部１６Ａは、ハイポスト１５のブーム取付部１５Ｄにピンを用いて回動可能に取付けられている。ブーム１６の長さ方向の中間部には、下側面に位置してブームシリンダ１９の先端を取付けるためのシリンダ取付部１６Ｂが設けられている。また、ブーム１６の長さ方向の中間部には、上側面に位置してアームシリンダ２０の基端を取付けるためのシリンダ取付部１６Ｃが設けられている。

さらに、シリンダ取付部１６Ｃの後側には、ブーム側索条ブラケット１６Ｄが設けられている。ブーム側索条ブラケット１６Ｄは、例えば、油圧ショベル１を吊上げて移送する場合に、キャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄと共に、ワイヤが取付けられるものである。また、図３、図４に示すように、ブーム側索条ブラケット１６Ｄには、ハイポスト１５を前側に倒すときに、索条２５の他端部２５Ｂが取付けられる。

アーム１７は、ブーム１６の先端部１６Ｅに回動可能に取付けられている。バケット１８は、アーム１７の先端部に回動可能に取付けられている。このバケット１８は、複数種類ある作業具の１つで、作業内容に応じてグラップル、カッタ等の他の作業具に交換することができる。

ブームシリンダ１９は、ハイポスト１５とブーム１６との間に設けられ、ハイポスト１５に対してブーム１６を回動させるものである。ブームシリンダ１９は、チューブ側の基端がハイポスト１５のシリンダ取付部１５Ｅに回動可能に取付けられ、ロッド側の先端がブーム１６のシリンダ取付部１６Ｂに回動可能に取付けられている。ここで、ブームシリンダ１９は、ハイポスト１５を前側に倒すときの動力源としても用いられる。

アームシリンダ２０は、ブーム１６に対してアーム１７を回動させるもので、ブーム１６のシリンダ取付部１６Ｃとアーム１７の基端との間に設けられている。バケットシリンダ２１は、アーム１７に対してバケット１８を回動させるもので、アーム１７とバケット１８に接続されたバケットリンク２２との間に設けられている。

リンク２３は、スイングポスト１４とハイポスト１５との間に設けられている。リンク２３は、スイングポスト１４のリンク取付部１４Ｂとハイポスト１５のリンク取付部１５Ｂとの間隔を一定に保持する強度部材として形成されている。リンク２３は、長さ方向の一端がスイングポスト１４のリンク取付部１４Ｂに取付けられ、他端がハイポスト１５のリンク取付部１５Ｂに取付けられている。これにより、図１、図３に示すように、リンク２３は、ハイポスト１５を起立状態に保持することができる。

ストッパ２４は、ハイポスト１５の各稜線部１５Ｃの前側部分に接着、貼着、螺着等の固着手段により取付けられている。各ストッパ２４は、ハイポスト１５を前側に倒したときに、スイングポスト１４の各稜線部１４Ｃに当接するものである。各ストッパ２４は、スイングポスト１４の各稜線部１４Ｃに当接したときに、押圧力によって僅かに変形する弾性と、ハイポスト１５の前傾姿勢を所定の角度で維持する剛性とをもった樹脂材料によって形成されている。

図３、図４に示すように、索条２５は、ハイポスト１５を前側に倒すときに、キャノピ１２とブーム１６との間に設けられるもので、この索条２５は一定の長さを有している。索条２５は、例えば、ワイヤ、チェーン、ロープ等により構成されている。ハイポスト１５を前側に倒すときには、索条２５の一端部２５Ａが連結金具を介してキャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄに取付けられ、他端部２５Ｂが連結金具を介してブーム１６のブーム側索条ブラケット１６Ｄに取付けられる。なお、索条２５の一定の長さとは、図３に示すように、ブーム１６をハイポスト１５よりも高い位置まで上側に回動させた状態で、ブーム１６とキャノピ１２の間を接続しうる長さをいう。

次に、チルトフロア７をチルトアップする油圧ショベル１のチルトアップ方法について説明する。

まず、索条２５の取付工程について述べる。図３に示すように、索条２５の取付工程では、ブームシリンダ１９を伸長してブーム１６を上側に回動し、キャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄとブーム１６のブーム側索条ブラケット１６Ｄとの距離寸法を、索条２５が届く範囲まで近付ける。この状態で、一定の長さをもった索条２５の一端部２５Ａをキャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄに取付け、他端部２５Ｂをブーム１６のブーム側索条ブラケット１６Ｄに取付ける。これにより、キャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄとブーム１６のブーム側索条ブラケット１６Ｄとの距離寸法を索条２５によって一定の長さに固定することができる。

ハイポスト１５の前傾工程について述べる。図４に示すように、ハイポスト１５の前傾工程では、スイングポスト１４とハイポスト１５との間からリンク２３を取外す。この場合、索条２５がキャノピ１２とブーム１６との間を連結しているから、フロント装置１３は、ハイポスト１５が起立した姿勢を維持する。

リンク２３を取外したら、ブームシリンダ１９を伸長させる。このときに、キャノピ１２のキャノピ側索条ブラケット１２Ｄとブーム１６のブーム側索条ブラケット１６Ｄとの距離寸法は、索条２５によって一定の長さに固定されているから、ハイポスト１５とブーム１６との接続部位（ブーム取付部１５Ｄ）が矢示Ａ方向に移動し、ハイポスト１５が前方に傾斜する。そして、ブームシリンダ１９を所定寸法、例えば、最大寸法まで伸長させると、ハイポスト１５の基端に取付けられたストッパ２４がスイングポスト１４の稜線部１４Ｃに当接する。これにより、ハイポスト１５は、最も前方に傾斜した姿勢に保持される。この状態では、索条２５を緩めたり、取外したりしてもハイポスト１５は最前傾姿勢を保持することができる。

次に、チルトフロア７をチルトアップさせる工程について述べる。図５に示すように、このチルトフロア７のチルトアップ工程では、例えば、チルトフロア７の後側部位をカウンタウエイト５の上部に取付けているボルト（図示せず）を取外す。この状態で、傾転機構８を用いてチルトフロア７の後側を持ち上げる。このようにチルトフロア７をチルトアップした状態では、エンジン６等を露出させることができるから、エンジン６のメンテナンス等を行うことができる。

しかも、チルトフロア７のチルトアップ工程では、チルトフロア７と一緒にキャノピ１２が前方に傾斜するが、ハイポスト１５は、前方に傾斜した姿勢に保持されているから、キャノピ１２とハイポスト１５との干渉を避けることができる。

かくして、本実施の形態によれば、キャノピ１２に設けられたキャノピ側索条ブラケット１２Ｄと、ブーム１６に設けられたブーム側索条ブラケット１６Ｄとを備えている。キャノピ側索条ブラケット１２Ｄとブーム側索条ブラケット１６Ｄとを索条２５により連結した状態で、リンク２３を取外し、ブームシリンダ１９を伸長させ、ハイポスト１５を斜め前方に傾斜させる。この上で、ハイポスト１５を斜め前方に傾斜させた状態で、キャノピ１２をチルトアップさせる。

従って、スイングポスト１４からハイポスト１５を取外すことなく、チルトフロア７をキャノピ１２と一緒にチルトアップすることができる。この結果、チルトフロア７の下側に配置されたエンジン６のメンテナンス等を容易に行うことができる。

なお、実施の形態では、ストッパ２４をハイポスト１５側に取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、ストッパ２４をスイングポスト１４側に取付ける構成としてもよい。また、ストッパ２４をスイングポスト１４とハイポスト１５の両方に取付ける構成としてもよい。

実施の形態では、チルトフロア７上の座席９を覆う建屋として、座席９の上方を覆う４柱式のキャノピ１２を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、建屋として、座席９の周囲と上方とを覆うキャブボックスを適用してもよい。この場合、キャブボックスには、前側の上部に位置して建屋側索条ブラケットとしてのキャブ側索条ブラケットを設ける構成とすればよい。

実施の形態では、クローラ式の下部走行体２を備えた小型の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル等に適用してもよい。

以上説明した実施形態に基づく油圧ショベルとして、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

油圧ショベルの他の態様としては、建屋に設けられた建屋側索条ブラケットと、ブームに設けられたブーム側索条ブラケットとを備え、前記建屋側索条ブラケットと前記ブーム側索条ブラケットとを索条により連結する工程と、スイングポストとハイポストとの間からリンクを取外し、ブームシリンダを伸長させることにより、フロント装置を斜め前方に傾斜させる工程と、前記フロント装置を傾斜させた状態で、フロアと一緒に前記建屋をチルトアップさせる工程とを有している。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 旋回フレーム
６ エンジン（原動機）
７ チルトフロア
７Ａ 傾転支持部材
８ 傾転機構
９ 座席
１２ キャノピ（建屋）
１２Ｄ キャノピ側索条ブラケット（建屋側索条ブラケット）
１３ フロント装置
１４ スイングポスト
１５ ハイポスト
１６ ブーム
１６Ｄ ブーム側索条ブラケット
１９ ブームシリンダ
２３ リンク
２４ ストッパ
２５ 索条

Claims (2)

1. 下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体の前側に支持されたフロント装置とからなり、
   前記上部旋回体は、前記フロント装置が支持される旋回フレームと、前側位置を傾転支点としてチルトアップ、チルトダウンが可能に前記旋回フレームに設けられたチルトフロアと、前記チルトフロア上の座席を覆う建屋とを備え、
   前記フロント装置は、
   前記旋回フレームの前側に左，右方向に揺動可能に支持されたスイングポストと、
   基端が前記スイングポストに回動可能に取付けられたハイポストと、
   前記ハイポストの先端に回動可能に取付けられたブームと、
   前記ハイポストと前記ブームとの間に設けられ前記ハイポストに対して前記ブームを回動させるブームシリンダと、
   前記スイングポストと前記ハイポストとの間に設けられ前記ハイポストを起立状態に保持するリンクとを備えてなる油圧ショベルにおいて、
   前記建屋に設けられた建屋側索条ブラケットと、
   前記ブームに設けられたブーム側索条ブラケットとを備え、
   前記建屋側索条ブラケットと前記ブーム側索条ブラケットとを索条により連結して、前記リンクを取外し、前記ブームシリンダを伸長させ、前記ハイポストを斜め前方に傾斜させる構成としたことを特徴とする油圧ショベル。
2. 前記ハイポストを斜め前方に傾斜させた状態で、前記フロアを前記建屋と一緒にチルトアップさせる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベル。

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