JP3606639B2 - 掘削作業車の掘削部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、油圧ショベル等の掘削作業車の掘削部、例えばバケット回りの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の掘削作業車の掘削部構造としては、例えば実開昭５９ー１７８４５５号公報に記載されているようなものが知られている。このものは、掘削作業車のアームの先端に掘削用のバケットを回動可能に連結するとともに、該アームに取り付けられたバケットシリンダのピストンロッドとバケットとの間に振動シリンダを介装し、流体切換え手段からの高圧流体を該振動シリンダのピストンの両側のシリンダ室に交互に導くことにより、前記バケットを振動させるようにしたものであって、前記振動シリンダのピストンの外径をバケットシリンダのピストンの外径よりも大としたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の掘削作業車の掘削部構造にあっては、振動シリンダへの高圧流体の単位時間当りの供給量が一定であるにも拘らず、振動シリンダのピストンの外径を大径としたため、振動シリンダの振動時におけるピストンの移動速度（バケット先端の振動時における移動速度）が遅くなり、この結果、バケットを振動させても掘削、転圧等の作業能力をあまり向上させることができないという問題点があった。しかも、このものは振動シリンダのピストンの外径を大径としてシリンダ室容積を大きくしているため、振動シリンダのシリンダ室内に高圧流体が流入を開始したとき、シリンダ室圧力は急激には立ち上がらず、若干の遅れを伴いながら徐々に上昇することになり、この結果、前記高圧流体の流入初期におけるバケットの作業能力が低くなってしまうという問題点もある。
【０００４】
この発明は、振動時におけるバケットの作業能力を効果的に向上させることができる掘削作業車の掘削部構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、掘削作業車のアームの先端に掘削用のバケットを回動可能に連結するとともに、該アームに取り付けられたバケットシリンダのピストンロッドとバケットとの間に振動シリンダを介装し、流体切換え手段からの高圧流体を該振動シリンダのピストンの両側のシリンダ室に交互に導くことにより、前記バケットを振動させるようにした掘削作業車の掘削部構造において、前記振動シリンダのピストンのボトム側受圧面積をバケットシリンダのピストンのボトム側受圧面積より小とすることにより達成することができる。
【０００６】
【作用】
掘削作業車のバケットによって土砂の掘削作業を行っているとき、この掘削作業の作業能率を向上させるためにバケットを振動させるが、このようなバケットへの振動付与は、流体切換え手段からの高圧流体を該振動シリンダのピストンの両側のシリンダ室に交互に導き、これにより、振動シリンダのピストンを振動させるとともに、この振動をバケットに伝達することで行われる。このとき、振動シリンダへの高圧流体の単位時間当りの供給量は一定であるため、前述のように振動シリンダのピストンのボトム側受圧面積をバケットシリンダのピストンのボトム側受圧面積より小とすると、振動シリンダのピストンの往動時における移動速度が高速となり、これにより、掘削方向へのバケット先端の移動速度も高速となる。ここで、このようなバケットの掘削力（出力エネルギー）はバケットの移動速度の２乗に比例するため、前述のようにバケット先端の移動速度が高速となると、バケットの掘削能力も効果的に向上するのである。また、振動シリンダのピストンのボトム側受圧面積をバケットシリンダのピストンのボトム側受圧面積より小とすることにより、振動シリンダのボトム側シリンダ室の容積を小さくしたので、振動シリンダのボトム側シリンダ室に対して高圧流体が流入を開始したとき、該ボトム側シリンダ室の圧力は殆ど遅れを生じることなく急激に上昇し、この結果、前記高圧流体の流入初期におけるバケットの作業能力が向上するのである。ここで、前記バケットシリンダのピストンのボトム側受圧面積を減少させていないので、バケットを回動させる駆動力が低減することはなく、この結果、前述の掘削力の向上を減殺するようなことはない。なお、バケットによって転圧、杭打ち、硬地盤の破壊を行う際あるいはバケットから土砂を振り落とす際の作用も同様である。
【０００７】
また、振動シリンダのピストンのボトム側端面に振動シリンダのピストンロッドと平行でボトム側に向かって延びる補助ロッドを設けるとともに、該補助ロッドのボトム側端面に常時ガス圧を付与する加圧ガスが封入された加圧ガス室を前記シリンダ室から遮断した状態で振動シリンダ内に設けるようにすれば、振動シリンダのボトム側シリンダ室に高圧流体が供給されてピストンがヘッド側（往動方向）に移動する際、加圧ガスが補助ロッドのボトム側端面に作用してピストンにヘッド側に向かう付勢力を付与する。この結果、ピストンのヘッド側への移動速度がさらに高速となり、バケットの掘削能力がさらに向上する。また、振動シリンダのピストンにボトム側に向かう外力が付与されると、ピストンがボトム側に移動して補助ロッドが加圧ガス室内に押し込まれ加圧ガスの圧力が上昇するが、このピストンの移動は外力の大きさとガス圧力との関係で、前記外力と圧力上昇した加圧ガスが補助ロッドに付与する付勢力とのバランスによって停止する場合がある。このようにして振動シリンダのピストンに作用する外力は加圧ガスによって吸収相殺され、この結果、高圧流体が供給されることによって生じる振動シリンダの加振力に対する前述のような外力の影響が緩和される。
【０００８】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１、２において、 １は掘削作業車、例えば油圧ショベル ２の上下に揺動するブームであり、このブーム １は油圧ショベル ２の図示していない旋回フレームに基端が連結されている。このブーム １の先端には図示していないアームシリンダによって上下に揺動するアーム ３の基端部が連結され、このアーム ３の先端にはピン ４を介して土砂を掘削するバケット ５が回動可能に連結されている。 ６はボトム側（基端側）がアーム ３の基端部に取り付けられたバケットシリンダであり、このバケットシリンダ ６のピストンロッド ７の先端は、一端がピン ８を介してアーム ３の先端部に連結されたリンク ９の他端部にピン１０を介して連結されている。
【０００９】
１１はバケットシリンダ ６のピストンロッド ７の先端とバケット ５との間に介装された状態で連結され該バケット ５に振動を付与する振動シリンダであり、この振動シリンダ１１はシリンダ本体１２を有する。このシリンダ本体１２の先端部にはカバー１３が固定され、これらシリンダ本体１２とカバー１３とによりシリンダ室１４が画成される。１５はシリンダ室１４内に摺動可能に収納されたピストンであり、このピストン１５により前記シリンダ室１４はヘッド側シリンダ室１４ａとボトム側シリンダ室１４ｂとに区画される。前記ピストン１５のヘッド側端面（先端面）にはピストンロッド１６が一体形成され、このピストンロッド１６は前記カバー１３を貫通してヘッド側に突出している。前記ピストンロッド１６の先端には連結ブラケット１７が固定され、この連結ブラケット１７と前記バケット ５とはピン１８を介して連結されている。また、前記シリンダ本体１２のボトム側端には連結ブロック１９が固定され、この連結ブロック１９に設けられたブラケット２０に前記ピン１０が挿入されることにより、振動シリンダ１１のボトム側端はピストンロッド ７の先端に連結される。２１、２２は前記シリンダ本体１２に形成された一対の給排孔であり、一方の給排孔２１は一端がシリンダ本体１２の外表面に開口するとともに、他端がヘッド側シリンダ室１４ａに連通し、また、他方の給排孔２２は一端がシリンダ本体１２の外表面に開口するとともに、他端がボトム側シリンダ室１４ｂに連通している。
【００１０】
また、前記ピストン１５のボトム側端面（後端面）には前記ピストンロッド１６と平行でボトム側（後端側）に向かって延びる補助ロッド２３が一体的に設けられ、この補助ロッド２３は前記ピストンロッド１６と同径、同軸である。また、前記振動シリンダ１１のピストン１５のボトム側シリンダ室１４ｂに面しているボトム側受圧面積Ａ（ヘッド側受圧面積も同一面積）は前記バケットシリンダ ６のピストン２４のボトム側受圧面積Ｂよりも小さく、この結果、高圧流体がヘッド側シリンダ室１４ａあるいはボトム側シリンダ室１４ｂに供給されると、ピストン１５は高速度で急激に立ち上がりながらボトム側あるいはヘッド側に移動する。前記補助ロッド２３はシリンダ本体１２の後端壁を貫通するとともに、ピストン１５よりボトム側の振動シリンダ１１内、詳しくは、連結ブロック１９とシリンダ本体１２との間に設けられた加圧ガス室２５に突出しており、この加圧ガス室２５は前記補助ロッド２３より内径が大径である。また、この加圧ガス室２５は前記シリンダ本体１２の後端壁によってシリンダ室１４から流体的に遮断されるとともに、その内部には所定圧の加圧ガス、例えば窒素ガスが封入されており、この結果、該補助ロッド２３のボトム側端面には前記加圧ガスによってガス圧が常時付与されている。前述したシリンダ本体１２、カバー１３、ピストン１５、ピストンロッド１６、連結ブラケット１７、連結ブロック１９は全体として、前記振動シリンダ１１を構成する。
【００１１】
図１〜図１２において、前記振動シリンダ１１のアーム ３から離隔した外表面には介在ブロック２８が固定され、この介在ブロック２８のアーム ３から離隔した外表面には流体切換え手段２９が固定されている。この流体切換え手段２９はケース本体３０を有し、このケース本体３０内には後端から先端側に向かって延びる断面円形の収納孔３１が形成されている。この収納孔３１内には軸方向長さが収納孔３１より短い中間ブロック３２が収納され、この中間ブロック３２内には後端から先端側に向かって延びている断面円形の弁室３３が形成されている。中間ブロック３２より後端側の収納孔３１内には、中央に貫通した接続孔３４が形成された円板状の仕切りプレート３５が配置され、この仕切りプレート３５より後端側の収納孔３１内には円板状の固定プレート３６が収納されている。ここで、固定プレート３６は仕切りプレート３５から所定距離だけ離れており、この結果、これら仕切りプレート３５、固定プレート３６間の収納孔３１は空間となってモータ室３７を構成する。この結果、このモータ室３７と前記弁室３３とは接続孔３４を介して接続されていることになる。
【００１２】
このモータ室３７内には内接歯車型流体モータ３８が収納され、この流体モータ３８は、内周に複数、ここでは５個の内歯３９が形成された略円筒状の内歯車４０と、この内歯車４０内に収納され、外周に内歯車４０の内歯３９に噛み合う複数、ここでは内歯３９より１枚だけ少ない４枚の外歯４１が形成され、内歯車４０の軸線を中心として偏心回転（公転）する外歯車４２と、から構成され、この外歯車４２の中央部には内周にスプライン内歯４３を有する貫通したスプライン孔４４が形成されている。４５は収納孔３１の後端開口を閉止するようケース本体３０の後端に固定されたカバーである。４７は中間ブロック３２、仕切りプレート３５、内歯車４０、固定プレート３６を貫通するピンであり、このピン４７の両端部はケース本体３０およびカバー４５にそれぞれ挿入固定されている。この結果、中間ブロック３２、仕切りプレート３５、内歯車４０、固定プレート３６はケース本体３０およびカバー４５に回り止めされながら固定されていることになる。前述したケース本体３０、中間ブロック３２、仕切りプレート３５、固定プレート３６、カバー４５は全体としてケース４８を構成する。
【００１３】
前記弁室３３内にはスライドベアリング５１および内部に貫通孔５２が形成された円筒状の回転弁体５３とが収納され、この回転弁体５３は流体モータ３８の内歯車４０と同軸関係を保持しながら軸線回りに回転することができる。そして、この回転弁体５３の貫通孔５２の内周にはスプライン内歯５４が形成されている。５８は接続孔３４を貫通する連結ロッドであり、この連結ロッド５８の先端側は貫通孔５２内に挿入され、後端側がスプライン孔４４内に挿入されている。そして、この伝達ロッド５８の先端外周に形成されたスプライン外歯５９は前記スプライン内歯５４に噛み合い、また、その後端外周に形成されたスプライン外歯６０は前記スプライン内歯４３に噛み合い、これにより、伝達ロッド５８は回転弁体５３と流体モータ３８の外歯車４２とを連結する。そして、この伝達ロッド５８は外歯車４２が偏心回転すると、この外歯車４２の回転を先端部を中心とする歳差運動をしながら回転弁体５３に伝達し、該回転弁体５３を軸線回りに回転させる。
【００１４】
６２は弁室３３の内周と回転弁体５３の外周との間、詳しくは回転弁体５３の外周に形成された周方向に連続して延びる排出環状溝であり、この排出環状溝６２の底面には貫通孔５２に連通する半径方向に延びた連通孔６３が形成されている。６４は伝達ロッド５８の中央部外周に一端が開口した排出孔であり、この排出孔６４の他端は該伝達ロッド５８の後端面に開口している。６５はケース４８内に形成され、一端がスプライン孔４４に連通し他端がカバー４５の外周に開口した排出通路であり、この排出通路６５は排出環状溝６２から連通孔６３、貫通孔５２、排出孔６４を通じてスプライン孔４４に流出した流体を排出する。６７、６８は弁室３３の内周と回転弁体５３の外周との間、ここでは回転弁体５３の外周で排出環状溝６２の軸方向両側にそれぞれ設けられた第１、第２供給環状溝であり、これらの第１、第２供給環状溝６７、６８は共に周方向に連続して延びている。６９はケース４８内に形成された第１供給通路であり、この第１供給通路６９の一端は前記第１供給環状溝６７に連通し、他端はカバー４５の外周に開口している。そして、この第１供給通路６９は流体を第１供給環状溝６７に供給する。７０はケース４８内に形成された第２供給通路であり、この第２供給通路７０の一端は前記第２供給環状溝６８に連通し、他端はカバー４５の外周に開口している。そして、この第２供給通路７０は前記第１供給通路６９から周方向に所定角度だけ離れて配置されるとともに、第２供給環状溝６８に流体を供給する。
【００１５】
７２は回転弁体５３の外周に周方向に等距離離れて形成された複数の第１凹溝であり、これらの第１凹溝７２は第１供給環状溝６７から排出環状溝６２に向かって軸方向に延びている。７３は回転弁体５３の外周に周方向に等距離離れて形成された複数の第２凹溝であり、これらの第２凹溝７３は第２供給環状溝６８から排出環状溝６２に向かって軸方向に延びている。７４は回転弁体５３の外周に周方向に等距離離れるとともに、第１凹溝７２と周方向に交互に配置された複数の第３凹溝であり、これらの第３凹溝７４は排出環状溝６２から第１供給環状溝６７に向かって軸方向に延びるとともに、第１供給環状溝６７に近接する先端部が第１凹溝７２の排出環状溝６２に近接する先端部に周方向に重なり合っている。７５は回転弁体５３の外周に周方向に等距離離れて形成されるとともに、第２凹溝７３と周方向に交互に配置された複数の第４凹溝であり、これらの第４凹溝７５は排出環状溝６２から第２供給環状溝６８に向かって軸方向に延びるとともに、第２供給環状溝６８に近接する先端部が第２凹溝７３の排出環状溝６２に近接する先端部に周方向に重なり合っている。
【００１６】
７７はケース４８内に周方向に等距離離れて形成された複数、ここでは内歯車４０の内歯３９と同数の給排通路であり、これらの給排通路７７の一端は前記第１、第３凹溝７２、７４同士の重なり合い部に対向するよう弁室３３の内周に開口し、その他端は内歯車４０と外歯車４２との間の流体室７８に内歯３９間においてそれぞれ連通している。そして、これら給排通路７７は第１凹溝７２から流体室７８に流体を供給あるいは流体室７８から第３凹溝７４に流体を排出する。８０、８１はケース４８内に周方向に離れて形成された一対の誘導通路であり、これらの誘導通路８０、８１の一端は第２凹溝７３、第４凹溝７５同士の重なり合い部に対向するよう弁室３３の内周に開口し、その他端は介在ブロック２８に面接触しているケース４８の外周面、詳しくはケース本体３０の外周面に開口している。そして、前記誘導通路８０、前記給排孔２１同士および誘導通路８１、前記給排孔２２同士はそれぞれ前述した介在ブロック２８内に形成された一対の流体通路８２、８３を介して接続されている。前述した中間ブロック３２、回転弁体５３は全体として、前記流体モータ３８から伝達ロッド５８を介して回転力を受けることにより、供給された高圧流体を高周波で切換える回転弁８４を構成し、また、前記流体モータ３８、ケース４８、回転弁８４は全体として、供給された高圧流体を切換えて前記一対の流体通路８２、８３に交互に供給する前述した流体切換え手段２９を構成する。
【００１７】
再び、図２において、９０は前記油圧ショベル ２の運転台に設置された開閉弁であり、この開閉弁９０と流体源としての流体ポンプ９１とは供給通路９２によって接続されており、この結果、前記流体ポンプ９１が作動すると、排出源としてのタンク９４から吸い込まれた流体は加圧されて前記供給通路９２に吐出される。なお、９５は供給通路９２とタンク９４との間に介装されたリリーフ弁である。また、前記開閉弁９０と第１供給通路６９および第２供給通路７０の他端とは途中で二股に分かれた供給路９６によって接続され、この供給路９６の二股に分かれた部位にはそれぞれ流量調節弁９７、９８（流量調整弁でもよい）が介装されている。９９はタンク９４と排出通路６５の他端とを接続する排出路である。
【００１８】
次に、この発明の一実施例の作用について説明する。
今、油圧ショベル ２を作動してバケット ５により土砂の掘削作業を行っているとする。ここで、掘削している場所が硬地盤の場合には、バケット ５を振動させて掘削力を増大すれば掘削が容易となり、作業能率を向上することができる。この場合には、まず、開閉弁９０を開位置に切換え、流体ポンプ９１から吐出された高圧流体を供給通路９２、供給路９６、第１、第２供給通路６９、７０を通じて第１、第２供給環状溝６７、６８に供給する。このとき、ある給排通路７７、誘導通路８１が第１、第２凹溝７２、７３にそれぞれ連通するとともに、残りの給排通路７７、誘導通路８０が第３、第４凹溝７４、７５にそれぞれ連通しているとすると、前述したある給排通路７７を通じて流体モータ３８の流体室７８の一部に第１供給環状溝６７から高圧流体が供給される。これにより、流体モータ３８の外歯車４２は流入した流体から駆動力を受けて内歯車４０の軸線を中心として偏心回転（公転）するが、このとき、該外歯車４２は歯数が１枚だけ多い内歯車４０に噛み合っているので、外歯車４２は公転の他に自身の軸線回りに自転もする。ここで、伝達ロッド５８のスプライン外歯５９、６０が回転弁体５３、外歯車４２のスプライン内歯５４、４３にそれぞれ噛み合っているため、この流体モータ３８の外歯車４２の自転に基づく回転駆動力が歳差運動をする伝達ロッド５８を介して回転弁体５３に伝達され、該回転弁体５３を軸線回りに回転させる。このとき、流体モータ３８の流体室７８の一部から戻り流体が残りの給排通路７７に押し出されるが、この流体は第３凹溝７４、排出環状溝６２、連通孔６３、貫通孔５２、排出孔６４、排出通路６５、排出路９９を通じてタンク９４に排出される。一方、第２供給環状溝６８に供給された高圧流体は第２凹溝７３、誘導通路８１、流体通路８３および給排孔２２を通じて振動シリンダ１１のボトム側シリンダ室１４ｂに供給され、ピストン１５をヘッド側（先端側）に往動させピストンロッド１６を突出させる。このとき、ヘッド側シリンダ室１４ａから低圧の流体が排出されるが、この排出された戻り流体は給排孔２１、流体通路８２、誘導通路８０、第４凹溝７５、排出環状溝６２、連通孔６３、貫通孔５２、排出孔６４、排出通路６５、排出路９９を通じてタンク９４に排出される。
【００１９】
次に、前述した流体モータ３８からの回転駆動力を受けて回転弁体５３が若干回転すると、給排通路７７と第１、第３凹溝７２、７４との連通形態が周方向にずれて高圧流体が供給される位置が周方向に移動し、これにより流体モータ３８の外歯車４２は同一方向に回転を継続する。なお、このときも流体モータ３８から排出される戻り流体は排出環状溝６２、排出通路６５を通じてタンク９４に排出される。一方、前述した回転弁体５３の回転により、今まで第２凹溝７３に連通していた誘導通路８１は第４凹溝７５に、第４凹溝７５に連通していた誘導通路８０は第２凹溝７３に連通するようになり、この結果、流体ポンプ９１からの高圧流体が第２供給環状溝６８、誘導通路８０、流体通路８２を通じて振動シリンダ１１のヘッド側シリンダ室１４ａに流入してピストン１５を前述とは逆のボトム側（後端側）に復動させ、ピストンロッド１６を引っ込ませる。なお、このとき、ボトム側シリンダ室１４ｂから排出される戻り流体は流体通路８３、誘導通路８１、第４凹溝７５、排出環状溝６２、排出通路６５を通じてタンク９４に排出される。
【００２０】
次に、流体モータ３８により回転弁体５３が同一方向にさらに若干回転すると、初期と同様に、ある給排通路７７、誘導通路８１が第１、第２凹溝７２、７３にそれぞれ連通するとともに、残りの給排通路７７、誘導通路８０が第３、第４凹溝７４、７５にそれぞれ連通するようになり、ピストンロッド１６が再び突出するようになる。このようにして回転弁体５３が回転して給排通路７７と第１、第３凹溝７２、７４との連通形態が周方向に徐々にずれていくと、流体モータ３８の外歯車４２は連続的に同一方向に回転して回転弁体５３を回転させる。また、この回転弁体５３の回転により、誘導通路８０と誘導通路８１とが第２凹溝７３と第４凹溝７５とに交互に連通し、これにより、一対の流体通路８２、８３に高圧流体が交互に供給される。この結果、振動シリンダ１１のピストン１５の両側に設けられたヘッド側シリンダ室１４ａおよびボトム側シリンダ室１４ｂに高圧流体が交互に導かれ、振動シリンダ１１のピストン１５およびピストンロッド１６が高周波で繰り返し往復動（振動）するが、この往復動（振動）がバケット ５に伝達され該バケット ５を高周波で振動させる。このとき、振動シリンダ１１への高圧流体の単位時間当りの供給量は一定であるため、前述のように振動シリンダ１１のピストン１５のボトム側受圧面積Ａをバケットシリンダ ６のピストン２４のボトム側受圧面積Ｂより小とすると、振動シリンダ１１のピストン１５のヘッド側への移動時（往動時）における該ピストン１５の移動速度が高速となる。しかも、このとき、加圧ガス室２５内の加圧ガスが補助ロッド２３のボトム側端面を作用してピストン１５にヘッド側（往動側）に向かう付勢力を付与するため、ピストン１５のヘッド側への移動速度がさらに高速となる。このようなことから掘削方向へのバケット ５の先端の移動速度が高速となるのである。ここで、このようなバケット ５の掘削力（出力エネルギー）はバケット ５の移動速度の２乗に比例するため、前述のようにバケット ５の先端の移動速度が高速となると、バケット ５の掘削能力も効果的に向上し、前述のように硬地盤であってもこれを容易に破壊し掘削することができるようになる。また、前述のようにピストン１５のボトム側受圧面積Ａをピストン２４のボトム側受圧面積Ｂより小とすることで、振動シリンダ１１のボトム側シリンダ室１４ｂの容積を小さくしたので、ボトム側シリンダ室１４ｂに対する高圧流体の流入が開始したとき、該ボトム側シリンダ室１４ｂ内の圧力は殆ど遅れを生じることなく急激に上昇する。この結果、高圧流体の流入初期にバケット ５は掘削方向に急加速されながら移動し、その作業能力が向上するのである。ここで、バケットシリンダ ６のピストン２４のボトム側受圧面積Ｂを減少させていないので、バケット ５を回動させる駆動力が低減するようなことはなく、この結果、前述の掘削力の向上を減殺するようなことはない。なお、前述のようなバケット ５に対する振動付与は、該バケット ５から付着土砂を振り落としたり、転圧時における転圧力、杭打ち時における打ち込み力、バケットティースによる硬地盤への打付け時における破壊力を向上させるために行ってもよい。
【００２１】
また、前記振動シリンダ１１のピストン１５にボトム側に向かう外力が付与されると、該外力はピストン１５、補助ロッド２３を押圧してボトム側に移動させる。これにより、補助ロッド２３は加圧ガス室２５内に押し込まれて加圧ガスを圧縮し、該加圧ガスの圧力を上昇させる。そして、このピストン１５のボトム側への移動は、外力の大きさとガス圧力との関係で、前記外力と圧力上昇した加圧ガスが補助ロッド２３に付与する付勢力とのバランス状態によって停止する場合がある。このように振動シリンダ１１のピストン１５に外力が作用しても、該外力は加圧ガス室２５内の加圧ガスによって吸収相殺されるため、高圧流体の供給によって生じる振動シリンダ１１の加振力に対する前述のような外力の影響が緩和される。
【００２２】
図１３は、前記油圧ショベル ２のバケット ５を地面に接触（バケットシリンダ ６による押付け力は零）させた状態で振動シリンダ１１に ２１０ｋｇ／ｃｍ^２の高圧流体を毎分３６リットルだけ供給することによりバケット ５を振動させたときの、バケット ５による地面の押付け力を示すグラフである。ここで、バケットシリンダ ６、振動シリンダ１１のピストンはいずれも片ロッド型の（補助ロッドが設けられていない）ものを用い、これらバケットシリンダ ６、振動シリンダ１１のピストン外径等は以下の表１に示されている。
【表１】

そして、この図１３から理解されるように、振動シリンダ１１のピストン１５のボトム側受圧面積Ａをバケットシリンダ ６のピストン２４のボトム側受圧面積Ｂより小とすれば、バケット ５による押付け力を大幅に増大させることができる。そして、このような押付け力は振動周波数が１０〜２０Ｈｚにおいて飛躍的に増大しているので、この振動シリンダ１１は振動周波数が１０〜２０Ｈｚの範囲において使用することが好ましい。
【００２３】
なお、前述の実施例においては、加圧ガス室２５に窒素ガスを封入したが、この発明においては、ヘリウム等の非活性ガスを封入するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、振動時におけるバケットの作業能力を効果的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す油圧ショベルの掘削部近傍の正面図である。
【図２】振動シリンダ近傍を示す一部が回路で表された断面図である。
【図３】流体切換え手段の断面図である。
【図４】ケースの後端部の平面図である。
【図５】図３のＡーＡ矢視断面図である。
【図６】図３のＢーＢ矢視断面図である。
【図７】図３のＣーＣ矢視断面図である。
【図８】図３のＤーＤ矢視断面図である。
【図９】図３のＥーＥ矢視断面図である。
【図１０】図３のＦーＦ矢視断面図である。
【図１１】図３のＧーＧ矢視断面図である。
【図１２】図３のＨーＨ矢視断面図である。
【図１３】バケット振動時における押付け力を示すグラフである。
【符号の説明】
２…掘削作業車 ３…アーム
５…バケット ６…バケットシリンダ
７…ピストンロッド １１…振動シリンダ
１４ａ、１４ｂ…シリンダ室 １５…ピストン
１６…ピストンロッド ２３…補助ロッド
２４…ピストン ２５…加圧ガス室
２９…流体切換え手段

Claims (1)

1. 掘削作業車 2のアーム 3の先端に掘削用のバケット 5を回動可能に連結するとともに、該アーム 3に取り付けられたバケットシリンダ 6のピストンロッド 7とバケット 5との間に振動シリンダ11を介装し、流体切換え手段29からの高圧流体を該振動シリンダ11のピストン15の両側のシリンダ室14ａ、14ｂに交互に導くことにより、前記バケット 5を振動させるようにした掘削作業車の掘削部構造において、前記振動シリンダ11のピストン15のボトム側受圧面積Ａをバケットシリンダ 6のピストン24のボトム側受圧面積Ｂより小としたことを特徴とする掘削作業車の掘削部構造。

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