JP3659393B2

JP3659393B2 - 土木作業機の作業アタッチメント

Info

Publication number: JP3659393B2
Application number: JP03651699A
Authority: JP
Inventors: 諭宮岡
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP2000234346A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
ブーム，アーム及びバケット或いはブレーカ等の作業工具を順次連結した油圧ショベル等の土木作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に特開平７−３０５３７７号公報に記載された従来技術の一実施形態の油圧ショベルを示す。図において、１は油圧ショベル、２は油圧ショベルの上部旋回体、３は下部走行体、４はキャブ、５はブーム、６はアーム、７は作業工具としてのバケット、８はブーム起伏用のブームシリンダ、９はアーム回動用のアームシリンダ、１０はバケット７回動用のバケットシリンダである。
【０００３】
図３に示す従来技術の油圧ショベルによれば、アームシリンダ１０をアーム６の内部に配置している。油圧ショベルは地下等やトンネル内等高さ方向に天井や障害物等がある場所での作業に用いられることがあり、このような場所では、天井面の掘削，はつり作業等を行うことが多い。図３の油圧ショベルに枢着されている作業アタッチメントによれば、バケットシリンダ１０をアーム６に内装させているため、天井面を掘削する場合に、天井や上方にある障害物にバケットシリンダ９をぶつけることがなく、バケットシリンダ９の破損を防ぐことができる。また、アームシリンダ９はブーム５の腹面とアーム６の腹面を連結しているため、ブーム５，アーム６の上面には突出せず、天井や上方にある障害物にアームシリンダ９をぶつけることが無く、アームシリンダ９の破損を防ぐことができる。
【０００４】
図４に実公平７−３８３９９号公報に記載された従来技術の他の実施形態を示す。図において、１５はローディングショベル、１６は上部旋回体、１７は下部走行体、１８はキャブ、１９はブーム、２０はアーム、２１はローディングバケット、２２はアームシリンダ、２３は左右一対のブームシリンダ（手前面のブームシリンダのみ示す）、２４は左右一対のバケットシリンダ（手前面のバケットシリンダのみ示す）、２５はバケットリンク、２６はアイドラリンクである。
【０００５】
図４のローディングショベル１５は、主として建築現場で土石等をダンプに積み込むのに使用される。この種のローディングショベル１５では、図３で示した油圧ショベル１とは作業アタッチメントの構成が相異しており、上部旋回体１６とブーム１９，上部旋回体１６とアーム２０，ブーム１９とローディングバケット２１がバケットリンク２５を介して、それぞれブームシリンダ２３，アームシリンダ２２，バケットシリンダ２４により連結されている。この構成によれば、ローディングバケット２１を押し出すことにより土石をすくい取り、更に持ち上げる方向に主に力が必要であるため、各シリンダが全て押し出し方向でこの作業が行えるようになっている。油圧シリンダは、ロッド側とヘッド側で受圧面積差があるため、ヘッド側に圧油を作用させ押し出す方向の方が力が発揮できる。また、ローディングバケット２１を地面と平行に沿わせながら土石をすくい取るのであるが、上部旋回体１６，ブーム１９，アーム２０及びアームシリンダ２２により形成される４節リンクと、ブーム１９，アーム２０，ローディングバケット２１及びバケットシリンダ２４により形成される４節リンクとにより、この動きを容易に具現化することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す従来技術の一実施形態の油圧ショベルによれば、バケットシリンダ１０をアーム６内に配設する必要があるため、アーム６が高さ方向に大型化してしまい、例えば天井面にブーム５背面及びアーム６背面を沿わせた状態で、天井のはつり作業を行う場合、アーム６の背面がブーム５の背面より上方に突出した形となるため、アーム６の背面が天井面に接触してしまい、バケット７或いは図示しないブレーカ装置等が天井から浮いた状態となり、天井のはつり作業を効率よく行うことができなかった。
【０００７】
また図４に示す従来技術の一実施形態のローディングショベルによれば、上部旋回体１６，ブーム１９，アーム２０及びアームシリンダ２２により形成される４節リンクと、ブーム１９，アーム２０，ローディングバケット２１及びバケットシリンダ２４により形成される４節リンクとにより作業アタッチメントが構成しているため、必然的に各油圧シリンダが交差した状態とせざるを得ず、図４の実施形態によれば、このためにブームシリンダ２３及びバケットシリンダ２４が作業アタッチメントの両側面に配設されるためそれぞれ２本ずつ必要となる。これによれば、構成が複雑となり、一般的に大型のローディングショベルであれば許容されるものの、地下やトンネル内で使用される比較的小型な油圧ショベルにおいては作業アタッチメントが重くなり、機体バランスを著しく損なうこととなる。また４節リンク特有の動き（例えば、アーム２０のみ上方に回動させるとローディングバケット２１が下方に回動する）が発生するため、通常の油圧ショベルと同様の自由な作業アタッチメントの動きを得ることは困難である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
機体に上下方向に揺動自在に枢着したブームと、前記ブームに前後方向に揺動自在に枢着したアームと、前記アームに前後方向に揺動自在に枢着した作業工具と、前記ブームを前記機体に対して揺動させるブームシリンダと、前記アームを前記ブームに対して揺動させるアームシリンダと、前記作業工具を前記アームに対して揺動させるバケットシリンダとを有する油圧ショベルにおいて、前記アームシリンダは、前記ブームの腹面と前記アームの腹面基端付近とに連結し、前記バケットシリンダは、前記アームの腹面の前記アームシリンダ連結位置より先端側と前記作業工具の下方側取付部に連結し、前記ブームはく字形に屈曲し、前記ブームの屈曲部より前方側の背面と、前記アームの背面が、略同一直線上に位置することを可能とするとともに、前記ブームおよびアームの背面には油圧シリンダ及び油圧配管を配設しないようにした。
【０００９】
本発明によれば、アームシリンダとバケットシリンダを、ブーム，アーム及び作業工具の腹面に配設したので、ブーム及びアームの背面には各シリンダを連結するためのブラケット類を形成する必要もなく、地下やトンネル内で作業をするときにブーム及びアームを完全に天井面に沿わせることが可能であり、天井や天井近くの壁面のはつり作業や天井付近の掘削作業の効率を向上させることができる。
【００１０】
また、前記ブームはく字形に屈曲し、屈曲部より前方側の背面と、前記アームの背面が、略同一直線上に位置することを可能としたので、更に作業効率を向上できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１を用いて説明する。図において、５０は土木作業機である油圧ショベル、５１は油圧ショベル５０の上部旋回体、５２は下部走行体、５３は上部旋回体５１に搭載されている運転室用のキャブ、５４は上部旋回体５１に上下方向に揺動自在に枢着されている作業アタッチメント、５５は基端が上部旋回体５１に枢着された作業アタッチメント５４を構成するブーム、５６はブーム５５の先端に前後方向に揺動自在に枢着されたアーム、５７はアーム５６の先端に前後方向に揺動自在に枢着されたバケット、５８は前記ブーム５５を上部旋回体５１に対してブーム５５を揺動作動させるためにブームの左右両側面に配設されてたブームシリンダ（図１においては手前面のみ示す）、５９はブーム５５に対してアーム５６を揺動作動させるアームシリンダ、６０はアーム５５に対してバケット５７を揺動作動させるバケットシリンダ、６１は一端がアームに揺動自在に枢着され他端がバケットシリンダの先端に枢着されたアイドラリンク、６２は一端がバケット５７に枢着され他端がバケットシリンダの先端に枢着されたバケットリンク、６３はアームシリンダ５９をブーム５５に枢着す
るブームブラケット、６４はアームシリンダ５９先端及びバケットシリンダ６０基端をアーム５６に枢着するアームブラケット、ＧＬは例えば地下工事におけるトンネル内の地面、Ａは同様にトンネル内の天井面、Ｈは地面ＧＬから天井面Ａまでの高さである。
【００１２】
図１に示す一実施形態の油圧ショベル５０によれば、地面ＧＬから天井面Ａまでの高さＨ（一般的な地下作業ではＨ＝３ｍ程度の場合が多い）の範囲内でしか作業アタッチメント５４を作動させることができないのであるが、ブーム５５が天井面Ａに沿う位置まで上げ、更にアーム５６を天井面Ａに沿う位置まで揺動させると、バケット５７は天井面Ａに近接した位置に達することとなる。この状態でバケットシリンダ６０を作動させると天井面Ａを余裕を持って掘削することが可能となる。これはアームシリンダ５９をブーム５５に枢着するブームブラケット６３をブーム５５の腹面に形成し、またアームシリンダ５９及びバケットシリンダ６０を枢着するアームブラケット６４をアーム５６の腹面に形成することにより、アームシリンダ５９及びバケットシリンダ６０をともに作業アタッチメント５４の腹面（下面）に配設したことにより得られるものである。
【００１３】
すなわち、図１に示す一実施形態の油圧ショベル５０の構成によれば、ブーム５５背面及びアーム５６背面には油圧シリンダ及び油圧配管を配設する必要が無く、先述したようにブーム５５及びアーム５６を天井面Ａに沿わせて効率よく掘削作業が行えるだけでなく、トンネル内で低床式ダンプトラック（６５）等に掘削土を積み込む場合でも、ブーム５５を最大限の高さまで上げることができ、積み込みが容易である。また、仮に天井面Ａにブーム５５或いはアーム５６を接触させたとしても、油圧シリンダや油圧配管を損傷させることが無く、強度構造物であるブーム５５やアーム５６が接触するだけであるので、作業アタッチメント５４の破損を防ぐことができる。なお、本実施形態ではバケット５７を油圧ショベルの通常作業時に対して反転して取り付けているが、これは掘削土の積み込みを考慮したものであり、必要に応じてバケット５７を通常作業時と同様に取り付けてもほぼ同一の作用が得られる。
【００１４】
図２は、本発明の他の実施形態を示すものであり、図１に示す油圧ショベル５０のアーム５６先端に、バケット５７に換えて油圧ブレーカ装置７０を装着した状態を示すものである。図において、７１は油圧ブレーカ装置の打撃子、Ｂは壁面、Ｃは壁面Ｂにある被破壊部であり、このほか図１と同一の構成要素を示すものには同一の符号を付している。
【００１５】
本実施形態によれば、油圧ブレーカ装置７０を天井面Ａに近接する位置で、打撃子７１の軸芯方向（打撃方向）を天井面Ａと平行な状態にすることができる。これにより、天井面Ａと壁面Ｂとが交わる部分にある被破壊部Ｃを崩す場合、打撃子７１の打撃方向の操作自由度が高くなり、作業能率が高いものとなる。例えばアームの背面にバケットシリンダが配設されたり、或いは図３のようにアームにバケットシリンダを内装することによりアームが大型化ている従来技術では、打撃子７１は下方から斜め上に向けて打撃するしかないため、一方向からの打撃となり被破壊部Ｃが崩れにくい場合があるが、本実施形態によれば天井面Ａと平行な方向まで打撃状況に応じて打撃方向を変更操作できるのである。これにより、油圧ブレーカ装置７０により作業できる範囲が隅々にまで広がり、作業性が高くなるのである。また図１の場合と同様に、天井面Ａにブーム５５或いはアーム５６を接触させたとしても、油圧シリンダや油圧配管を損傷させることが無く、強度構造物であるブーム５５やアーム５６が接触するだけであるので、作業アタッチメント５４の破損を防ぐことができる。
【００１６】
図１及び図２の実施形態によれば、ブームシリンダ５８，アームシリンダ５９及びバケットシリンダ６０ともに、バケット５７或いは油圧ブレーカ装置７０を天井面Ａや壁面Ｂに押し付ける方向で作業を行うとき、それぞれのシリンダはヘッド側に圧油が作用した状態となる。油圧シリンダはロッドの有無の差により、ヘッド側がロッド側の約２倍程度の受圧面積を有しているため、ヘッド側に圧油が作用した状態で押し出すように作動するときの方が、力を発揮することができる。本実施形態によれば、これにより、油圧シリンダを小型のものを使用することが可能となり、機体バランスの向上にも寄与することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、アームシリンダとバケットシリンダを、ブーム，アーム及び作業工具の腹面に配設したので、ブーム及びアームの背面には各シリンダを連結するためのブラケット類を形成する必要もなく、地下やトンネル内で作業をするときにブーム及びアームを完全に天井面に沿わせることが可能であり、天井や天井近くの壁面のはつり作業や天井付近の掘削作業の効率を向上させることができる。また、トンネル内で低床式ダンプトラック等に掘削土を積み込む場合でも、ブームを最大限の高さまで上げることができるため、積み込みが容易である。また、天井面にブーム或いはアームを接触させたとしても、油圧シリンダや油圧配管を損傷させることが無く、強度構造物であるブームやアームが接触するだけであるので、作業アタッチメントの破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の土木作業機の作業アタッチメントを備えた油圧ショベルの一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の土木作業機の作業アタッチメントを備えた油圧ショベルの他の実施形態を示す図である。
【図３】従来技術の一実施形態を示す図である。
【図４】従来技術の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１，１５，５０油圧ショベル
２，１６，５１上部旋回体
３，１７，５２下部走行体
５，１９，５５ブーム
６，２０，５６アーム
７，５７バケット
８，２３，５８ブームシリンダ
９，２２，５９アームシリンダ
１０，２４，６０バケットシリンダ
５４作業アタッチメント
６３ブームブラケット
６４アームブラケット

Claims

機体に上下方向に揺動自在に枢着したブームと、前記ブームに前後方向に揺動自在に枢着したアームと、前記アームに前後方向に揺動自在に枢着した作業工具と、前記ブームを前記機体に対して揺動させるブームシリンダと、前記アームを前記ブームに対して揺動させるアームシリンダと、前記作業工具を前記アームに対して揺動させるバケットシリンダとを有する油圧ショベルにおいて、
前記アームシリンダは、前記ブームの腹面と前記アームの腹面基端付近とに連結し、
前記バケットシリンダは、前記アームの腹面の前記アームシリンダ連結位置より先端側と前記作業工具の下方側取付部に連結し、
前記ブームはく字形に屈曲し、前記ブームの屈曲部より前方側の背面と、前記アームの背面が、略同一直線上に位置することを可能とするとともに、
前記ブームおよびアームの背面には油圧シリンダ及び油圧配管を配設しないことを特徴とする油圧ショベルの作業アタッチメント。