JP3673690B2 - オフセット形バックホー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オフセット形バックホーに係り、より具体的には、掘削装置を縮めて機体上に起立収納したとき防護手段との干渉をなくし、かつ、掘削装置に対する油圧配管を改善したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
オフセット形バックホーにおいて、油圧配管が他物(障害物)に当って損傷するのを防止した技術は、特開平11−269903号公報で公知である。
すなわち、当該技術は、「上下方向に揺動可能な第1ブームの先端に左右方向に揺動可能な第2ブームを設け、この第2ブームの先端に左右方向に揺動可能な第3ブームを設け、この第3ブームに俯仰アームを上下揺動自在に設け、前記第1ブームの先端から側方に突出したブラケットと第2ブームとの間にオフセットシリンダを設けると共にブラケットと第3ブームとをオフセットリンクで連結したオフセット式バックホーであって、前記オフセットシリンダに接続された油圧配管を、第2ブームとオフセットリンクとの間からブラケット内の挿通孔を通して第1ブーム側に延設していることを特徴とするオフセット式バックホーの油圧配管構造。」であった。
【0003】
また、「前記ブラケットを上下複数枚の板材と上下の板材を互いに連結する連結板とを有し、この連結板自体に又は連結板と第1ブームとの間に挿通孔を形成していることを特徴とするオフセット式バックホーの油圧配管構造。」であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述従来の技術はそれなりに有用ではあるものの、上下の板材を互いに連結板で連結することで挿通孔を形成しているため、挿通孔が狭く油圧配管の通しが面倒であった。また、第2ブーム及び第3ブームがオフセット動作するとき、油圧配管が追従する必要があるが、この追従時に、オフセットリンクの枢着ボス部に摺接してしまい、このボス部には潤滑用ニップル等が付帯されているので、このニップルと油圧配管の干渉があった。
【0005】
更に、このバックホーは、前述公報の図3で例示されているように、掘削装置を縮めて起立させたとき、第1ブームと第2ブームとの連結枢着部が防護手段の天井部と干渉することがあり、このため、掘削装置を縮めて起立(折畳む)させるとき(格納時または旋回時に起立(折畳む)される)、防護手段との干渉を抑制するため、オペレータは起立動作を緩やかに(遅速動作)する必要があり、これでは、旋回動作への移行等の操作性が緩慢となっていた。
本発明は、掘削装置を起立させるとき、防護手段との干渉をなくして操縦性を向上したことを第1の目的とし、この目的を達成しつつ油圧配管の挿通(組付け)を容易としつつ他物との接触を回避して損傷を防止するとともに外観性(デザイン及び視界性)を向上したことを第2の目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行機体2上に備えている運転操縦部27を防護する防護手段28を立設して備え、前記走行機体2にオフセット形の掘削装置9を備え、この掘削装置9は、上下方向に揺動可能な第1ブーム11の先端に左右方向にオフセット動作可能な第2ブーム13を少なくとも備えているオフセット形バックホー1において、前述の第1の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている。
すなわち、請求項1に係るバックホー1は、前記掘削装置9を運転操縦部27の側方で起立したとき、前記第1ブーム11と第2ブーム13との連結枢着部12が、防護手段28における天井部28Aと干渉しない位置に設定してあることを特徴とするものである。
【0007】
このように構成したことにより、ブームシリンダ20等の伸縮動作を介して掘削装置9を縮めて起立(折畳み)させたとき、又は起立(折畳み)させるとき、防護手段28の天井部28Aと連結枢着部12との干渉はなく、ここに、起立動作を迅速に行う(すなわち、起立動作を遅速させることなく)ことが可能となって起立後の旋回動作への移行も軽快で操作性が向上するのである。
また、前述した請求項1において、第2ブーム13を含んで左右方向にオフセット動作するオフセットシリンダ21とオフセットリンク22をブラケット43を介して備え、前記オフセットシリンダ21に接続された油圧配管45を、第2ブーム13とオフセットリンク22との間からブラケット43内の挿通孔46を通して第1ブーム11側に延設しているとともに、前記挿通孔46の廻りおよび/又はオフセットシリンダ21の枢支部に補強壁47を一体に張出し形成していることを特徴とするものである(請求項2)。
【0008】
このように挿通孔46の廻り(オフセットリンクの枢支部)および/又はオフセットシリンダ21の枢支部に補強壁47(弯曲状リブ)を張出し形成したことで枢支部の増強(捻り剛性の向上)が図れたのである。
更に、前述した請求項2において、オフセットシリンダ21用の油圧配管45は、オフセット動作に追従する長さを有し、かつ可撓性を有しており、ブラケット43にはオフセット動作されたとき当該油圧配管45のガイド体48が備えられていることが推奨される(請求項4)。
【0009】
これによれば、油圧配管60はオフセット動作に追従して枢支部に設けたニップル等との干渉もガイド体48によって回避できたのである。
また、請求項1において、第2ブーム13の先端に左右方向に揺動可能な第3ブーム14を備え、この第3ブーム14に俯仰アーム16を上下揺動自在に設け、前記第3ブーム14にはアームシリンダ23を備えており、俯仰アーム16にはバケットシリンダ24を備え、これらシリンダ23,24に対する可撓性を有する油圧配管60を第1ブーム11と第2ブーム13の上面側でブーム長手方向に沿って備えており、前記連結枢着部12において前記油圧配管60が浮上曲成するのを押さえるカバー64を備え、このカバー64の取着部材65が前記油圧配管60の案内をしていることが推奨される(請求項5)。
【0010】
これによれば、連結枢着部12近傍において油圧配管60が上方又は左右外方に弯曲するのがカバー64によって抑えられることにより、視界性が阻害されることはなく、カバー64の取着部材65(ボルト,ボスカラー等)が油圧配管60のオフセット動作時の案内となって部品の共用となるのである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明に係るオフセット形バックホー(旋回作業機)1の実施形態について説明する。
起立収納状態(姿勢)の側面を示している図1および伸長状態(姿勢)の平面を示している図2において、バックホー1は縦軸心0廻りに全旋回可能な走行機体(旋回体)2とこれを支える走行体3を有する。
走行体3は左右一対のクローラ走行装置4を備え、油圧モータMによってその履帯が正逆回走自在であり、履帯はトラックフレーム5に備えた輪体によって案内される。
【0012】
走行体3上には旋回軸受6を介して走行機体2を縦軸廻りに旋回可能に支持しており、走行体3の前方で左右の走行装置4間にはドーザ7が上下動自在に備えられている。
機体2の一側部に取付手段8を介して掘削装置9が上下揺動自在でかつ左右方向にオフセット可能として装着されており、該掘削装置9は基部が横軸10を介して枢着された第1ブーム11とこの第1ブーム11の先端に左右方向にオフセット可能として連結枢着部12を介して装着された第2ブーム13と、この第2ブーム13の先端に左右方向にオフセット可能として装着された第3ブーム14と、この第3ブーム14に横軸15を介して起伏自在に枢着された俯仰アーム16とこのアーム16の先端にピン17とリンク18を介して装着されたバケット19を備えて主構成されている。
【0013】
第1ブーム11はブームシリンダ20の伸縮動作で横軸10を支点に上下揺動可能であり、第2ブーム13および第3ブーム14はオフセットシリンダ21の伸縮動作とオフセットリンク22との平行リンクによって左右方向に平行姿勢でオフセット可能であり、アーム16は第3ブーム14に備えたアームシリンダ23の伸縮動作で横軸15を介して上下動(起伏)自在であり、バケット19はバケットシリンダ24の伸縮動作で掻込み動作および放出動作可能である。
走行機体2上の前部にはレバー25A,25Bを有する操縦台25とこの後部の運転席26とで主構成される運転操縦部27が備えられており、この操縦部27には、キャノピー(日除け)で例示する防護手段28が操縦部27の一側方に立設されている。なお、防護手段28は運転操縦部27を包囲する乗降口に開閉ドアを有するキャビンであっても構わない。
【0014】
本発明においては、図1で示すように掘削装置9を縮めて起立収納したとき、連結枢着部12およびバケット19が防護手段28の天井部28Aと干渉しない位置に設定されているのである。
これにより、掘削作業位置等を変更したり、狭い路地を走行したいとき等に、掘削装置9を縮めて起立(折畳む)させるとき又はさせたとき、連結枢着部12およびバケット19が天井部28Aに干渉しないことから、起立動作は迅速かつ軽快にでき、次の作業(走行を含む)への移行が円滑となって操縦性が向上したのである。
【0015】
なお、図1および図2において、旋回軸受6上にはベース板29を介して旋回台30が装着されているとともに後部ウェイト(プロテクタ)31が装着されている。また、ベース板29上には、バッテリ32、燃料タンク33、オイルクーラ34、ファン35Aを有するラジエータ35、エンジン36、油圧ポンプ37、作動油タンク38等が配置されており、これらは左右のボンネット39A,39B、後部ボンネット39C等からなる機体カバー39によって被覆され、更に、バルブユニット40等が内装されている。機体カバー39は、必要部位が開閉自在又は着脱自在とされていて内装部品のメンテナンスを可能としている。
【0016】
図3乃至図17を参照すると、第1ブーム11の構成、連結枢着部12の構成、第2ブーム13の構成、第3ブーム14の構成および油圧配管の詳細が例示されている。
第1ブーム11は図8、図9で示すようにその基部が例えばSCW450等の鋳鋼材よりなるボトム部11Aとされ、このボトム部11Aに横軸10の挿通孔を有するボス11Bが形成され、トップ部11Cは同じく鋳鋼材で構成され、ボトム部11Aとトップ部11Cは例えばSS400の板材11Dによって断面方形とされていて両者を溶着等にて結合してなる。
【0017】
トップ部11Cには第2ブーム13の基部を縦ピン41にて枢着するためのボス部42が一体形成されているとともに、オフセットシリンダ21およびオフセットリンク22を枢着するためのブラケット43が一側方(内方側)に向って張出されて一体形成され、このブラケット43の端部には取付ボス43Aが鉛直(縦方向)に連結ピン(軸)44を挿通可能として形成されている(図3〜図7参照)。
ブラケット43は図6、図7で示すように上下に間隔をおいて3枚が側方に張出しており、上ブラケットと中間ブラケットとの取付ボス43Aによってオフセットシリンダ21のボトム21Aが、又、中間ブラケットと下ブラケットとの取付ボス43Aにオフセットリンク22のボトム22Aが、それぞれ共通の連結軸44によって回動自在に枢着され、この連結軸44の摺動面(回動面)を潤滑するグリース等の注入用ニップル43Bが取付ボス43Aに備えられている。
【0018】
オフセットシリンダ21のトップは第2ブーム13の長手方向中間でその内側立面に形成したブラケット13Aにピン21Bによって枢着され、オフセットリンク22のトップは、第3ブーム14の張出ブラケット14Aにピン22Bによって枢着されている。
従って、図5で示すように、縦ピン41によって左右揺動自在な第2ブーム13はその先端に第3ブーム14を縦ピン44によって枢着されていることから、オフセットシリンダ21を伸長すると第3ブーム14は外方張出し状にオフセット(平行移動)され、一方、オフセットシリンダ21を縮小すると第3ブーム14は内方張出し状にオフセットされ、オフセットシリンダ21とオフセットリンク22を介して平行リンクを構成して図5の直線(中立)位置Nから左右N1,N2の各位置に平行運動してオフセット可能となるのである。
【0019】
オフセットシリンダ21を伸縮動作するため油圧配管45が2本接続(一方は伸長用、他方は縮小用)されていて、この油圧配管45は第2ブーム13の側面とオフセットリンク22との間からブラケット43内の挿通孔46を通して第1ブーム11側に延設しており、これによって、油圧配管45は第2ブーム13、およびリンク22によってガードされているのである。
ブラケット43の挿通孔46は第6、図7で示すように上下2段の空所として形成されており、挿通孔46の廻りおよび/又はオフセットシリンダ21の枢支部には弯曲状とした補強壁47が一体形成されていることによって、ブラケット43の断面係数を高くし、シリンダ21A及びリンク22を介しての衝撃などがあってもこれを補強壁47にて増強しているのである。
【0020】
油圧配管45は第2ブーム13がオフセットのため左右方向に揺動したとき、このオフセット動作に追従する長さを有しかつ可撓性を有しており、図5においてN2位置のときは姿勢45Bとなる。
このように油圧配管45が変位してニップル43B等に接触すると損傷し易いことから、図4で示すようにピンで例示するガイド体48がブラケット43に装着され、配管45が変位動作してもニップル43Bとの接触を防止するとともに、姿勢45Bのように外方に大きく弯曲突出するのを防止して外観性を向上しているのである。
【0021】
なお、ガイド体48は丸棒の他、ガイド面を曲面とした板材で作成してもよい。
また、油圧配管45の延設端は、第1ブーム11の長手方向に沿接されている鋼管等による油圧配管49にカップリング50を介して挿通接続されていて図2で示したバルブユニット40の切換操作で作動油が給排可能である(図4参照)。
第2ブーム13は図10〜図14に示すように、そのボトム部13Bとトップ部13Cにそれぞれ枢着孔(連結孔)を有し、両者13B,13Cはいずれも例えばSCW等の鋳鋼材により一体形成され、両者13B、13Cは例えばSS400の板材13Dによって断面方形とされて溶着等にて結合される。
【0022】
第1ブーム11のトップ部(関節接手部)11Cと第2ブーム13のボトム部(関節接手部)13Bのそれぞれの枢着孔(接手孔)が合致されてこれに縦ピン(接手軸)41を挿通することで両ブーム11,13が連結枢着部12によって第2ブーム13を左右方向に揺動可能に連結しており、この連結枢着部12が掘削装置9を図1で示すように起立(各シリンダ20,23,24の伸縮動作で縮めて折込んだ状態)させたとき、防護手段28の天井部28Aと干渉しないようにされているのである。
【0023】
図15〜図17を参照すると、第3ブーム14の詳細が図解されており、この第3ブーム14は例えばSCW450等の鋳鋼材で作成されており、左右の側面視三角形状の側板14B間に第2ブーム13のトップ部(関節接手部)13Cを嵌入して縦ピン(縦接手軸)によって左右方向に揺動可能に連結する接手孔(枢着孔)14Cが上下方向に形成されているとともに、左右側板14Bの上部にはアームシリンダ23の装着孔を有するボス部14Dが形成され、左右側板14Bの下部には俯仰アーム16のボトム部を図1で示した横軸15によって上下揺動可能に連結するための枢着孔(接手孔)14Eが左右方向に開設され、更に、左右側板14Bの一方下部には、オフセットリンク22のトップ部(先端又は前端)を枢着する張出アーム14Aが一体形成され、このアーム14Aの下面にはアーム長手方向に延伸するリブ14Fが形成されて当該アーム14Aの捻り剛性を向上している。
【0024】
図3〜図5を参照すると、第1ブーム11の上面には鋼管等よりなる油圧配管55が図では4本互いに平行としてブーム長手方向に沿接され、この油圧配管55はアームシリンダ23およびバケットシリンダ24を伸縮するための作動油の給排用であり、また、第1ブーム11の側面にはサービスポート用の給排用としての油圧配管56が2本沿接されており、これら配管55,56は配管押え金具57によって位置決めされている。
これら油圧配管55,56のそれぞれにはワンタッチ式のカプラー58,59を介して可撓性を有する油圧配管60,61が接続され、この可撓性油圧配管のうちシリンダ23,24用の配管60は連結枢着部12の上面を通り第2ブーム13の上面で並列されてブーム長手方向に延伸されて各シリンダ23,24に接続されている。
【0025】
また、油圧配管のうちサービスポート用(ブレーカその他の付属(付帯)機器等を駆動する油圧取出口をいう)の配管61は連結枢着部12の外側面(内側面にはオフセットシリンダ21等が配置されているため)を通り第2ブーム13の外側面で並列されてブーム長手方向に延伸され、アーム16の先端の開閉自在な栓体を有する油圧取出口に接続されている。
これら油圧配管60,61は、第2ブーム13が左右方向に揺動して、第3ブーム14が左右方向にオフセット動作し、アーム16が上下揺動し、アームシリンダ23が揺動することから、これらの運動に追従しその運動に支障がないようにするため、可撓性を有するとともに運動を許容するに充分余裕をもった長さを有している。
【0026】
このことから、油圧配管60については、第2ブーム13の上面に樋形の配管カバー62が装着され、このカバー62内に油圧配管60を挿通して当該配管60の上方への弯曲膨出および左右方向への弯曲膨出を阻止して他物との接触を回避しているとともに、運転操縦部27から視界障害となるのを防止している。
一方、油圧配管61についても前述と同様な理由から、第2ブーム13の外側面にこのブーム長手方向の間隔を有してコ字形のガイド63を備え、このガイド63に油圧配管61を挿通している。
【0027】
しかしながら、従来においては連結枢着部12を通る油圧配管60については、第1ブーム11は上下動し、一方、第2ブーム13等を始め左右方向に揺動運動するものであることから、第2ブーム13の上面に備えた配管カバー62によってカバーリングすることは運動を制限することから困難であり、このため、連結枢着部12の上面においては、油圧配管60が上方又は左右外方に湾曲などして他物と接触しての損傷、視界性劣化の要因となっていたのである。
このため、本発明においては連結枢着部12の上面、具体的には第1ブーム11のトップ部11Cの上面に樋形のカバー64を取着部材65によって装着することにより、油圧配管60が浮上曲成(上方および左右の弯曲膨出)するのを押さえるように構成したのである。
【0028】
ここで取着部材65は図4で示すようにカバー64のディスタンスカラー若しくはディスタンスボスとなる筒体65Aを備え、この筒体65Aにボルト65Bを挿通してトップ部11Cの上面に螺合連結したものであり、この取着部材65を左右方向で並設することにより、筒体65Aが油圧配管60について左右方向の位置決め(案内)をしており、特に、筒体65Aをその筒軸心廻りで回動するようにするとこれに接触する油圧配管60の接触抵抗を軽減できて有効である。また、カバー64は図4で示すようにその前端(図では左方)が後端から左右方向に拡開するようにすることが左右運動を差程規制しない点で有利であるし、その前端64Aは連結軸41が半分程度露出させる位置にあることが、連結軸41への潤滑油の補給などメンテナンスの点で有利となる。
【0029】
一方、カバー64の後端64Bは図3で示すように前端64Aに対して高く形成し(前端64Aを低く形成し)、これによって油圧配管60を挿通し易く曲成を押さえる点で有利である。
このようにカバー64を枢着連結部12に備えることで、該連結部12が防護手段28の天井部28Aと干渉しないこともあって油圧配管60も干渉し難くなる一方で、視界性を充分に確保し、掘削作業性及び操縦安定性も約束しているのである。
【0030】
本発明の実施の形態は以上の通りであるが、種々の設計変更は可能である。
例えば、図例ではオフセットシリンダ21を上、オフセットリンク22を下として配置しているが、この上下を逆転させることもできる。但し、図例のようにオフセットシリンダ21を上にすると、オフセットリンク22が下方ガード機能を有する点で有利となる。
また、オフセットシリンダ21、リンク22は第2ブーム13の内側面側(運転席側)としているが、外側面側に配置することも可能である。
【0031】
また、第1ブーム11、第2ブーム13の接手部および第3ブーム14を鋳鋼製としているが、鋳鋼製とする必要はない。
但し、鋳鋼製とすることにより、機械加工性の精度が良くなって接手部(関節部)の動きが円滑になるし、全体を鋳鋼製としたものに比べて軽量化が図れ、これにより、油圧力延いては燃費の点でも有利となる。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば第1ブームと第2ブームとの連結枢着部が防護手段の天井部と干渉しないので、掘削装置の起立動作を軽快、迅速にできる。
また、油圧配管が視界性を損なうこともなく作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】起立姿勢のオフセット形バックホーの全体側面図である。
【図2】掘削装置が伸長姿勢のオフセット形バックホーの全体平面図である。
【図3】要部の拡大図側面図である。
【図4】(1)は要部の拡大平面図、(2)は取着部の断面図である。
【図5】要部の動作を併せて示した平面図である。
【図6】連結枢着部(第1ブームのトップ部)を示す側面図である。
【図7】図6のD矢示図である。
【図8】第1ブームのボトム部を示す側面図である。
【図9】図8のE矢示図である。
【図10】第2ブームの側面図である。
【図11】第2ブームの平面図である。
【図12】図10のF−F断面図である。
【図13】図11のA−A断面図である。
【図14】図11のB−B断面図である。
【図15】第3ブームの平面図である。
【図16】第3ブームの側面図である。
【図17】図15のC−C断面図である。
【符号の説明】
1 バックホー
2 走行機体
9 掘削装置
11 第1ブーム
12 連結枢着部
13 第2ブーム
14 第3ブーム
16 俯仰アーム
19 バケット
21 オフセットシリンダ
22 オフセットリンク
45 油圧配管
Claims (4)
- 走行機体(2)上に備えている運転操縦部(27)を防護する防護手段(28)を立設して備え、前記走行機体(2)にオフセット形の掘削装置(9)を備え、この掘削装置(9)は、上下方向に揺動可能な第1ブーム(11)の先端に左右方向にオフセット動作可能な第2ブーム(13)を少なくとも備えており、
前記掘削装置(9)を運転操縦部(27)の側方で起立したとき、前記第1ブーム(11)と第2ブーム(13)との連結枢着部(12)が、防護手段(28)における天井部(28A)と干渉しない位置に設定してあり、
前記第2ブーム(13)の先端に左右方向に揺動可能な第3ブーム(14)を備え、この第3ブーム(14)に俯仰アーム(16)を上下揺動自在に設け、前記第3ブーム(14)にはアームシリンダ(23)を備えており、俯仰アーム(16)にはバケットシリンダ(24)を備え、これらシリンダ(23)(24)に対する可撓性を有する油圧配管(60)を第1ブーム(11)と第2ブーム(13)の上面側でブーム長手方向に沿って備えており、前記連結枢着部(12)において前記油圧配管(60)が浮上曲成するのを押さえるカバー(64)を備え、このカバー(64)の取着部材(65)が前記油圧配管(60)の案内をしていることを特徴とするオフセット形バックホー。 - 前記連結枢着部(12)は、第1ブーム(11)のトップ部(11C)に第2ブーム(13)のボトム部(13B)を枢着することによって構成されており、前記カバー(64)は、前記第1ブーム(11)のトップ部(11C)の上面に前記取着部材(65)を介して装着されていることを特徴とする請求項1記載のオフセット形バックホー。
- 前記取着部材(65)は、前記カバー(64)と第1アーム(11)のトップ部(11C)とを連結するボルト(65B)と、前記カバー(64)と第1アーム(11)のトップ部(11C)の間に介在し且つ前記ボルト(65B)に回動自在に嵌合している筒体(65A)とを備えていることを特徴とする請求項2記載のオフセット形バックホー。
- 前記カバー(64)は、その前端(64A)が後端(64B)から左右方向に拡開されており、該前端(64A)は、前記第1アーム(11)と第2アーム(13)を連結する縦ピン(41)が半分程度露出させる位置にあり、前記後端(64B)は、前記前端(64A)に対して高く形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のオフセット形バックホー。
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