JP3784519B2

JP3784519B2 - Ultra-small turning machine

Info

Publication number: JP3784519B2
Application number: JP00183898A
Authority: JP
Inventors: 卓蔵河村; 博幸大月
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH11200401A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回台に取り付けたブームに作業用アタッチメントを装着し、該作業用アタッチメントを左右にオフセット可能とした超小旋回作業機の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、旋回台に取り付けたブームに作業用アタッチメントを装着し、該作業用アタッチメントを左右に偏心可能とした超小旋回作業機は知られている。
このような超小旋回作業機は、例えば、図１０、図１１に示すように、走行装置１の上部に旋回可能に旋回台４を取り付け、該旋回台４の上部には運転席等をキャビンで覆った運転部８９を設けている。該運転部８９横側方には第一ブーム９０を上下回動自在に取り付け、該第一ブーム９０の先端部に第二ブーム９１を左右方向へ回動自在に取り付け、該第二ブーム９１に第三ブーム９２を左右方向へ回動可能に取り付け、該第三ブーム９２にアーム９３を上下方向に回動可能に取り付け、該アーム９３の先端には作業用アタッチメントであるバケット９４を上下回動可能に取り付け、該第二ブーム９１の左右方向への回動によりアーム９３及びバケット９４を左右方向へオフセット可能に構成している。
【０００３】
図１０における軌跡６５は、第一ブーム９０、アーム９３、及び、バケット９４等の動作に伴って、バケット９４の先端部が通過する軌跡であり、バケット９４の位置によっては、該バケット９４と運転部８９とが干渉するように構成されている。
【０００４】
そして、アーム９３は、該アーム９３と第三ブーム９２との間に介装されたアームシリンダ９７の伸縮により上下回動され、第二ブーム９１が下部回動軸９５を中心にして左右方向に回動することで、アーム９３及びバケット９４が左右に移動して、第一ブーム９０に対してオフセットするように構成している。
また、第三ブーム９２は、該第三ブーム９２と第二ブーム９１とが上部回動軸９６により連結される支持部９８と、前記アームシリンダ９７を覆う保護部９９とが連結されて構成されており、上部回動軸９６とアームシリンダ９７とはお互いに垂直となるように配置されている。
【０００５】
さらに、図１２に示すように、第一ブーム９０と第二ブーム９１とを連結する下部回動軸９５の軸心、及び、第二ブーム９１と第三ブーム９２とを連結する上部回動軸９６の軸心はお互いに平行となるように配置されており、下部回動軸９５は、第一ブーム９１を最大限持ち上げた場合に、該下部回動軸９５のアーム９３方向側が反対方向側よりも低位置に位置するように構成している。
【０００６】
このように構成した超小旋回作業機においては、第一ブーム９０を最大限持ち上げた場合に、前記下部回動軸９５は該下部回動軸９５のアーム９３方向側が反対方向側よりも低位置に位置するので、第二ブーム９１が下部回動軸９５を中心に回動すると、バケット９４は左右にオフセットするとともに、例えば、寸法Ｚ分だけ前方から後方へ移動、即ち、運転部８９に近づく方向へ移動する。
【０００７】
また、前述の軌跡６５の如くバケット９４の位置によっては、該バケット９４と運転部８９とが干渉するように構成されている。
従って、アーム９３及びバケット９４の巻き込み具合によっては、特に、最小旋回半径を得るために、第一ブーム９０を最大限持ち上げてアーム９３及びバケット９４を最大限巻き込んだ場合に、バケット９４を左右方向の運転部８９側へ偏心させると、該バケット９４と運転部８９とが干渉することとなる。
【０００８】
このバケット９４と運転部８９との干渉を避けるために、従来は、バケット９４を巻き込んだ際に該バケット９４と運転部８９とが干渉する恐れがある場合は、バケット９４が干渉範囲内に入らないように、該バケット９４の巻き込み動作や第二ブーム９１の回動動作を制限するストッパ部材等の安全装置を付設して、バケット９４と運転部８９とが干渉することを機械的に回避したり、第二ブーム９１やバケット９４等の動作をマイクロコンピュータを用いて電気的に制御し、バケット９４と運転部８９とが干渉しないように構成したりしていた。例えば、特開平４−５５５３０号公報、実開平５−７７４８号公報、実開平７−４５５８号公報、及び、実開平７−３８２５９号公報に記載の如くである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の如く、第二ブーム９１やバケット９４等の動作をマイクロコンピュータを用いて電気的に制御するのでは、制御装置を別途設ける必要があってコスト高となるとともに、制御装置に防水・防塵対策を施す必要があって構造的に不利であり、安全装置等を付設して機械的に干渉を回避する場合は、安全装置等を別途付設することでコスト高になるとともに、重量増となっていた。
【００１０】
また、前述の超小旋回作業機が最深掘削状態にある場合は、図１３に示すように、下部回動軸９５の軸心及び上部回動軸９６の軸心は、水平面に対して略平行、即ち、各軸心と垂直線とが成す角度θ１が直角に近い角度となっている。
これにより、第二ブーム９１を左右に回動してバケット９４をオフセットさせて側溝堀を行う際には、バケット９４をオフセットさせない場合に比べて、バケット９４の下端位置が大きく（例えば、図１３における寸法Ｄ１）上方へ移動するので、掘削深さが浅くなってしまっていた。
【００１１】
また、第二ブーム９１は直線状に形成されているので、図１４に示すように、側溝堀を行う際には、比較的浅い位置で第二ブーム９１が溝入口部分８８に当接してしまって、それ以上深く掘ることができなかった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
【００１３】
請求項１においては、旋回台４の運転部９横側方に上下回動自在に取り付けられた第一ブーム１０、該第一ブーム１０の先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブーム１１、該第二ブーム１１に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブーム１２、該第三ブーム１２に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム１３、及び、該アーム１３の先端に取り付けられた作業用アタッチメント１４を有し、該第二ブーム１１の左右方向への回動により作業用アタッチメント１４を左右方向へオフセット可能に構成した超小旋回作業機において、前記第二ブーム１１は、第一ブーム１０を最大限持ち上げた状態において、第一ブーム１０上端部から略垂直上方へ立設される基部４１と、該基部４１から略水平方向前方へ延設される支持部４２とによって、側面視略「Ｌ」字状に形成されているものである。
【００１４】
請求項２においては、請求項１記載の超小旋回作業機において、最深掘削時に、第一ブーム１０と第二ブーム１１とを連結する下部回動軸１５の軸心、及び、第二ブーム１１と第三ブーム１２とを連結する上部回動軸１６の軸心が水平面に対して略垂直となるように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の超小旋回作業機を示す側面図、図２は同じく平面図、図３はバックホウ装置を示す背面図、図４はバケットが左右方向へオフセットした場合にバケットが前方へ移動する様子を示す側面図、図５は最深掘削時にバケットをオフセットさせた場合のバケット位置の変化を示す側面図、図６は側溝掘時における第二ブームと溝入口部分との位置関係を示す正面図、図７は第二ブームと第三ブームとが連結されている軸受け部を示す側面図、図８は第二ブームを左右方向に回動してバケットをオフセットさせた状態を示す平面図、図９は同じく背面図、図１０は従来の超小旋回作業機を示す側面図、図１１は同じく平面図である。
【００１６】
図１２は従来の超小旋回作業機においてバケットが左右方向へオフセットした場合にバケットが後方へ移動する様子を示す側面図、図１３は同じく最深掘削時にバケットをオフセットさせた場合のバケット位置の変化を示す側面図、図１４は同じく側溝掘時における第二ブームと溝入口部分との位置関係を示す正面図、図１５は同じく第二ブームと第三ブームとが連結されている軸受け部を示す側面図、図１６は同じく第二ブームを左右方向に回動してバケットをオフセットさせた状態を示す平面図である。
【００１７】
本発明の超小旋回作業機の構成について説明する。
図１乃至図３において、左右一対のクローラ走行装置２を装備した走行装置１の上部に、旋回可能に旋回台４を取り付け、該旋回台４上部の一側方には運転席６を配設して、該運転席６等をキャビンで覆って運転部９を構成し、該運転部９横側方にバックホウ装置５を配置している。運転部９の前部にはバッテリー６１及び燃料タンク６２を配設し、作業者が運転席６に座った状態で、これらのバッテリー６１及び燃料タンク６２が作業者の死角に位置するように低位置に配置している。また、バックホウ装置５の、運転部９とは反対側の側方には、リザーバタンク６３を配設している。前記走行装置１の、例えば、後端部には、排土板３を装着している。
【００１８】
また、バックホウ装置５は、第一ブームを最大限持ち上げるとともに、アーム１３及びバケット１４を左右にオフセットせずに最大限巻き込んだ状態（図１、図２に示す姿勢にある状態）においては、全体が旋回台４の旋回径８内に格納できるように構成している。そして、バックホウ装置５全体が旋回台４の旋回径８内に格納される小旋回格納状態において、バケット１４と運転部９とが干渉しないように構成している。
【００１９】
次に、バックホウ装置５について説明する。
前記バックホウ装置５は、旋回台４に上下回動自在に取り付けた第一ブーム１０、該第一ブーム１０の先端部に左右方向へ回動自在に取り付けた第二ブーム１１、該第二ブーム１１に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブーム１２、該第三ブーム１２に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム１３、及び、該アーム１３の先端に取り付けられた作業用アタッチメントであるバケット１４を有し、第二ブーム１１の左右方向への回動によりアーム１３及びバケット１４を左右方向へオフセット可能に構成している。
【００２０】
そして、第一ブーム１０と旋回台４との間にブームシリンダ２９を介装して、該ブームシリンダ２９の伸縮により第一ブーム１０を上下回動可能とし、第三ブーム１２とアーム１３との間にアームシリンダ１７を介装して、該アームシリンダ１４の伸縮によりアーム１３を上下回動可能とし、アーム１３とバケット１４との間にバケットシリンダ４８を介装して、該バケットシリンダ４８の伸縮によりバケット４８を上下回動可能としている。図１における軌跡６６は、ブームシリンダ２９、アームシリンダ１７、及び、バケットシリンダ４８等の伸縮に伴ってバケット１４の先端が通過する軌跡であり、軌跡６６の全範囲において、バケット１４と運転部９とが干渉しないように構成している。
【００２１】
第二ブーム１１は、その下端部で第一ブーム１０の上端部と下部回動軸１５により左右回動自在に連結され、該第二ブーム１１の上端部は上部回動軸１６により第三ブーム１２を左右回動自在に連結しており、第二ブーム１１と第一ブーム１０との間にはオフセットシリンダ３１が介装されている。
さらに、第一ブーム１０と第三ブーム１２との間には連結ロッド３０が架設され、該連結ロッド３０の両端部は、第一ブーム１０及び第三ブーム１２にそれぞれ枢着されて、該連結ロッド３０、第一ブーム１０、第二ブーム１１、及び、第三ブーム１２により平行四連リンク機構を構成している。
そして、オフセットシリンダ３１を伸縮させることで、バケット１４が第一ブーム１０に対して偏心して左右方向にオフセットされるが、この場合、平行四連リンク機構により、正面視又は後面視における第一ブーム１０と、第三ブーム１２、アーム１３、及び、バケット１４との角度は変化せずに、平行状態を保ったままオフセットされる。
【００２２】
また、第一ブーム１０と第二ブーム１１とを連結する下部回動軸１５、及び、第二ブーム１１と第三ブーム１２とを連結する上部回動軸１６は、それぞれの軸心がお互いに平行となるように配置されており、該下部回動軸１５は、第一ブーム１０を最大限持ち上げた場合に、該下部回動軸１５のアーム１３方向側が反対方向側よりも（本実施例においては下部回動軸１５の前部が後部よりも）高位置に位置するように構成している。
【００２３】
このように、第一ブーム１０を最大限持ち上げた場合に、前記下部回動軸１５のアーム１３方向側が反対方向側よりも高位置に位置するので、第二ブーム１１が下部回動軸１５を中心に回動してバケット１４が左右にオフセットすると、該バケット１４は、側面視において後方から前方へ移動する。
即ち、例えば、バケット１４が左右方向の運転部９側へオフセットした場合には、図４に示すように、バケット１４は側面視において、例えば、寸法Ｘだけ運転部９から遠ざかる方向へ移動することとなる。
そして、バケット１４は、第一ブーム１０を最大限持ち上げるとともに、アーム１３及びバケット１４をオフセットさせないで最大巻き込んだ状態の小旋回格納状態においても、側面視において運転部９と干渉しないように構成している上に、バケット１４が運転部９側へオフセットされた場合は、該バケット１４が運転部９から更に遠ざかる方向へ移動するので、バケット１４と運転部９とが干渉することはなく、該バケット１４を、その動作を規制することなく左右のいずれの方向にもオフセットすることができるのである。
これにより、運転部９とバケット１４とが干渉することを避けるために、安全装置や制御装置を別途付設する必要がなくなって、バックホウ装置５の低コスト化及び軽量化を図ることができる。
【００２４】
前記第二ブーム１１は、第一ブーム１０を最大限持ち上げた状態において、第一ブーム１０上端部から略垂直上方へ立設される基部４１と、該基部４１から略水平方向前方へ延設される支持部４２とによって、略「Ｌ」字状に形成されている。該支持部４２に上部回動軸１６を回動自在に嵌挿して、該上部回動軸１６と下部回動軸１５とが平行となるように配置し、該上部回動軸１６により第二ブーム１１と第三ブーム１２とを回動自在に連結している。
また、第一ブーム１０と第二ブーム１１との間に介装したオフセットシリンダ３１は、その両端を第一ブーム１０の上部、及び、第二ブーム１１の基部４１にそれぞれ連結している。
【００２５】
また、図５に示すように、第一ブーム１０を最下方まで回動してバックホウ装置５により最深掘削を行う際には、下部回動軸１５の軸心及び上部回動軸１６の軸心が水平面に対して略垂直となるように構成している。即ち、各軸心と水平線とが成す角度θ２が直角に近い角度となっている。
これにより、第二ブーム１１を左右に回動してバケット１４をオフセットさせて側溝堀を行う場合に、オフセットさせない状態からバケット１４が上昇する寸法Ｄ２を小さく抑えることができ、掘削深さを深くすることができる。
【００２６】
そして、最深掘削時には、第一ブーム１０、及び、第一ブーム１０先端部に連結される第二ブーム１１の基部４１は略水平状態となるとともに、第二ブーム１１の支持部４２、アーム１３は略垂直状態となっており、第二ブーム１１の支持部４２よりも先端の部分が、地面よりも下方に位置することとなる。
従って、第一ブーム１０と第二ブーム１１の基部４１との間に介装されたオフセットシリンダ３１、及び、第一ブーム１０と第三ブーム１２の後端部（第二ブーム１１の基部４１が位置する側）との間に介装された連結ロッド３０は、最深掘削時においても土中に侵入することがなく地上に位置しているので、該オフセットシリンダ３１及び連結ロッド３０が地中で損傷することを防止することができる。
【００２７】
また、図６に示すように、バケット１４を左右方向にオフセットさせて側溝堀を行う場合は、第二ブーム１１が略「Ｌ」字状に形成されていることにより、第一ブーム１０を下方に回動してバケット１４を地中深くに侵入させても、該第二ブーム１１が溝入口部分８８に当接しにくくなっているため、深くまで掘削することができる。
さらに、第二ブーム１１の支持部４２の長さＹを、前記小旋回格納状態においてバックホウ装置５全体が旋回台４の旋回径８内に格納される範囲で最長に形成して、掘削深さをできるだけ深くするように構成している。
【００２８】
また、第二ブーム１１と第三ブーム１２とを回動可能に連結する上部回動軸１６の軸受長さを、バックホウ装置５全体が旋回台４の旋回径８内に格納できる範囲で、該上部回動軸１６の軸心方向に最大限長く構成している。即ち、図７に示すように、第二ブーム１１の支持部４２は円筒形状に形成され、該支持部４２内に上部回動軸１６を回動可能に嵌入している。
また、第三ブーム１２を略「コ」字状に形成して、該第三ブーム１２両端の枢支部５１・５２により上部回動軸１６両端を枢支し、該枢支部５１・５２と本体５３との第三ブーム１２全体で上部回動軸１６を支持するように構成している。このように、上部回動軸１６の両端が第三ブーム１２両端の枢支部５１・５２により枢支され、該上部回動軸１６の外周面が、第二ブーム１１の支持部４２内周面４３に支持されて、第二ブーム１１と第三ブーム１２とが連結されている。
【００２９】
そして、上部回動軸１６の軸受長さである、支持部４２の上部回動軸１６の軸心方向の長さＹを、前述のように、バックホウ装置５全体が旋回台４の旋回径８内に格納できる範囲で、該上部回動軸１６の軸心方向に最大限長く構成している。
以上の如く、上部回動軸１６の軸受長さを長く構成することで、該上部回動軸１６の外周面、及び、第二ブーム１１の支持部４２内周面４３の面圧を低下させることができ、この第二ブーム１１と第三ブーム１２とが連結されている軸受け部５９のがたつきが増加することを防止することができるのである。
【００３０】
また、第三ブーム１２とアーム１３との間に介装されるアームシリンダ１７は、第三ブーム１２の本体５３により、その両側方及び下方を覆われている。アームシリンダ１７を第三ブーム１２の本体５３で覆って保護することにより、該アームシリンダ１７が障害物等に衝突して損傷することを防止しているのである。アームシリンダ１７を覆う第三ブーム１２の本体５３は、前述の如く支持部５１・５２とともに上部回動軸１６を支持しており、アームシリンダ１７のガード機能のみならず上部回動軸１６の支持機能をも兼ね備えている。即ち、第三ブーム１２は、アームシリンダ１７の保護部材と、上部回動軸１６の支持部材とを共用化して構成されているのである。これにより、第三ブーム１２の重量が増大することを防止して、軽量化を図っている。
【００３１】
また、前記アームシリンダ１７は上部回動軸１６の軸心と略平行に配置されているので、第二ブーム１１を下部回動軸１５を中心に左右に回動してアーム１３及びバケット１４をオフセットした場合においても、図８、図９に示すように、第三ブーム１２及びアームシリンダ１７と、上部回動軸１６とは、平面視においてお互いに平行状態を保ったまま共に左右に回動し、第二ブーム１１の支持部４２の範囲内から左右にはみ出ることがない。これにより、アームシリンダ１７が単独で第二ブーム１１の支持部４２の範囲内から離脱し、障害物等に衝突して損傷することを防止している。
【００３２】
さらに、第二ブーム１１の支持部４２は、円筒形状に形成されているので、図９に示すように、第二ブームを左右に回動しない場合の支持部４２の幅寸法Ｗ１に比べて、第二ブームを左右に回動した場合の支持部４２の幅寸法Ｗ２が大きくなることはなく、両幅寸法Ｗ1 ・Ｗ２は同一となる。第二ブームを左右に回動して側溝堀を行う際には、例えば、支持部４２を正面視四角形状に形成すると、該支持部４２が溝と干渉して溝幅が広くなってしまうが、支持部４２を円筒形状に形成することで、このような支持部４２が溝と干渉して溝幅が広くなるといったことを防止することができ、狭い溝幅で深く側溝堀を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く、旋回台４の運転部９横側方に上下回動自在に取り付けられた第一ブーム１０、該第一ブーム１０の先端部に左右方向へ回動自在に取り付けられた第二ブーム１１、該第二ブーム１１に左右方向へ回動可能に取り付けられた第三ブーム１２、該第三ブーム１２に上下方向に回動可能に取り付けられたアーム１３、及び、該アーム１３の先端に取り付けられた作業用アタッチメント１４を有し、該第二ブーム１１の左右方向への回動により作業用アタッチメント１４を左右方向へオフセット可能に構成した超小旋回作業機において、前記第二ブーム１１は、第一ブーム１０を最大限持ち上げた状態において、第一ブーム１０上端部から略垂直上方へ立設される基部４１と、該基部４１から略水平方向前方へ延設される支持部４２とによって、側面視略「Ｌ」字状に形成されているので、第一ブームを最大限持ち上げた場合に、下部回動軸のアーム方向側が反対方向側よりも高位置となるように構成したことにより、バケットが左右方向へオフセットされた場合に、該バケットが運転部から遠ざかる方向へ移動するように構成することができた。
【００３４】
従って、バケットは、第一ブームを最大限持ち上げるとともに、該バケットをオフセットさせないで最大巻き込んだ状態の小旋回格納状態において、側面視において運転部と干渉しないように構成されている上に、該バケットが左右方向へオフセットされた場合に、該バケットが運転部から更に遠ざかる方向へ移動するように構成されているために、バケットを運転部側へオフセットさせたとしても該バケットと運転部とが干渉することはなく、該バケットを、その動作を規制することなく左右のいずれの方向にもオフセットすることができることとなった。
これにより、運転部とバケットとが干渉することを避けるために、安全装置や制御装置を別途付設する必要がなくなって、バックホウ装置の低コスト化及び軽量化を図ることができた。
【００３６】
また、前記第二ブーム１１は、第一ブーム１０を最大限持ち上げた状態において、第一ブーム１０上端部から略垂直上方へ立設される基部４１と、該基部４１から略水平方向前方へ延設される支持部４２とによって、側面視略「Ｌ」字状に形成されているので、第一ブームを下方に回動してバケットを地中深くに侵入させて側溝堀を行った場合においても、該第二ブームが溝入口部分に当接しにくくなって、深くまで掘削することができることとなった。
【００３５】
更に、請求項２の如く、最深掘削時に、第一ブーム１０と第二ブーム１１とを連結する下部回動軸１５の軸心、及び、第二ブーム１１と第三ブーム１２とを連結する上部回動軸１６の軸心が水平面に対して略垂直となるように構成したので、第二ブームを左右に回動してバケットをオフセットさせて側溝堀を行う場合に、オフセットさせない状態からバケットが上昇する寸法を小さく抑えることができて、掘削深さを深くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超小旋回作業機を示す側面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】バックホウ装置を示す背面図である。
【図４】バケットが左右方向へオフセットした場合にバケットが前方へ移動する様子を示す側面図である。
【図５】最深掘削時にバケットをオフセットさせた場合のバケット位置の変化を示す側面図である。
【図６】側溝掘時における第二ブームと溝入口部分との位置関係を示す正面図である。
【図７】第二ブームと第三ブームとが連結されている軸受け部を示す側面図である。
【図８】第二ブームを左右方向に回動してバケットをオフセットさせた状態を示す平面図である。
【図９】同じく背面図である。
【図１０】従来の超小旋回作業機を示す側面図である。
【図１１】同じく平面図である。
【図１２】従来の超小旋回作業機においてバケットが左右方向へオフセットした場合にバケットが後方へ移動する様子を示す側面図である。
【図１３】同じく最深掘削時にバケットをオフセットさせた場合のバケット位置の変化を示す側面図である。
【図１４】同じく側溝掘時における第二ブームと溝入口部分との位置関係を示す正面図である。
【図１５】同じく第二ブームと第三ブームとが連結されている軸受け部を示す側面図である。
【図１６】同じく第二ブームを左右方向に回動してバケットをオフセットさせた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｙ第二ブームの支持部の長さ
θ２下部回動軸の軸心及び上部回動軸の軸心と水平線とが成す角度
１走行装置
４旋回台
５バックホウ装置
８旋回径
９運転部
１０第一ブーム
１１第二ブーム
１２第三ブーム
１３アーム
１４バケット（作業用アタッチメント）
１５下部回動軸
１６上部回動軸
１７アームシリンダ
４１基部
４２支持部
４３内周面
５１・５２枢支部
５３本体
５９軸受け部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration of an ultra-small turning work machine in which a work attachment is mounted on a boom attached to a swivel so that the work attachment can be offset left and right.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ultra-small turning work machine in which a work attachment is attached to a boom attached to a swivel, and the work attachment can be decentered left and right.
For example, as shown in FIGS. 10 and 11, such an ultra-small turning work machine has a swivel base 4 attached to the upper part of the traveling device 1 so as to be able to turn, and a driver's seat or the like is mounted on the upper part of the swivel base 4. A driving unit 89 covered with is provided. A first boom 90 is attached to the lateral side of the operating unit 89 so as to be rotatable up and down, and a second boom 91 is attached to the distal end of the first boom 90 so as to be rotatable in the left-right direction. A third boom 92 is attached to be pivotable in the left-right direction, an arm 93 is attached to the third boom 92 so as to be pivotable in the vertical direction, and a bucket 94, which is a work attachment, is pivoted up and down at the tip of the arm 93. The arm 93 and the bucket 94 can be offset in the left-right direction by attaching the second boom 91 in the left-right direction.
[0003]
A trajectory 65 in FIG. 10 is a trajectory through which the front end of the bucket 94 passes along with the operation of the first boom 90, the arm 93, the bucket 94, and the like. The unit 89 is configured to interfere.
[0004]
The arm 93 is rotated up and down by extension and contraction of an arm cylinder 97 interposed between the arm 93 and the third boom 92, and the second boom 91 is moved in the left-right direction around the lower rotation shaft 95. By rotating, the arm 93 and the bucket 94 move to the left and right to be offset with respect to the first boom 90.
Further, the third boom 92 is configured by connecting a support portion 98 where the third boom 92 and the second boom 91 are connected by an upper rotating shaft 96 and a protection portion 99 covering the arm cylinder 97. The upper rotating shaft 96 and the arm cylinder 97 are arranged so as to be perpendicular to each other.
[0005]
Furthermore, as shown in FIG. 12, the axis of the lower rotating shaft 95 that connects the first boom 90 and the second boom 91, and the upper rotating shaft that connects the second boom 91 and the third boom 92. The shaft centers of 96 are arranged so as to be parallel to each other, and when the first boom 91 is lifted to the maximum extent, the lower rotating shaft 95 is opposite to the arm 93 direction side of the lower rotating shaft 95. It is comprised so that it may be located in a lower position.
[0006]
In the ultra-small turning work machine configured as described above, when the first boom 90 is lifted to the maximum extent, the lower rotating shaft 95 is positioned such that the arm 93 direction side of the lower rotating shaft 95 is lower than the opposite direction side. Therefore, when the second boom 91 pivots about the lower pivot shaft 95, the bucket 94 is offset to the left and right, and, for example, moves from the front to the rear by the dimension Z, that is, approaches the operating unit 89. Move in the direction.
[0007]
Further, depending on the position of the bucket 94 as in the above-described locus 65, the bucket 94 and the operation unit 89 are configured to interfere with each other.
Therefore, depending on how the arm 93 and the bucket 94 are wound, particularly when the first boom 90 is lifted to the maximum and the arm 93 and the bucket 94 are wound to the maximum in order to obtain the minimum turning radius, the bucket 94 is moved in the left-right direction. If it decenters to the operation part 89 side, the bucket 94 and the operation part 89 interfere with each other.
[0008]
In order to avoid interference between the bucket 94 and the operation unit 89, conventionally, when there is a possibility that the bucket 94 and the operation unit 89 interfere with each other when the bucket 94 is wound, the bucket 94 enters the interference range. In order to prevent the bucket 94 from interfering with the operation unit 89, a safety device such as a stopper member for restricting the winding operation of the bucket 94 and the rotation operation of the second boom 91 is provided. In addition, the operation of the second boom 91, the bucket 94, and the like is electrically controlled using a microcomputer so that the bucket 94 and the operation unit 89 do not interfere with each other. For example, as described in JP-A-4-55530, JP-A-5-7748, JP-A-7-4558, and JP-A-7-38259.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the operations of the second boom 91 and the bucket 94 are electrically controlled using a microcomputer, it is necessary to provide a separate control device, resulting in high costs and waterproofing of the control device. It is structurally disadvantageous because it is necessary to take dust-proof measures, and when a safety device is attached to avoid interference mechanically, a separate safety device is added to increase costs and increase weight. It was.
[0010]
When the above-described ultra-small turning work machine is in the deepest excavation state, as shown in FIG. 13, the axis of the lower rotating shaft 95 and the axis of the upper rotating shaft 96 are substantially parallel to the horizontal plane. That is, the angle θ1 formed by each axis and the vertical line is an angle close to a right angle.
Thus, when the second boom 91 is rotated to the left and right to offset the bucket 94 to perform the side groove, the lower end position of the bucket 94 is larger than when the bucket 94 is not offset (for example, FIG. 13). In dimension D1), the excavation depth has become shallower.
[0011]
Further, since the second boom 91 is formed in a straight line shape, as shown in FIG. 14, the second boom 91 comes into contact with the groove inlet portion 88 at a relatively shallow position when the side groove is dug. I could not dig deeper than that.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0013]
In claim 1, the first boom 10 is attached to the lateral side of the operating unit 9 of the swivel base 4 so as to be freely rotatable up and down, and the first boom 10 is attached to the tip of the first boom 10 so as to be rotatable in the left-right direction. Two booms 11, a third boom 12 attached to the second boom 11 so as to be turnable in the left-right direction, an arm 13 attached to the third boom 12 so as to be turnable in the up-down direction, In the ultra-small turning work machine having a work attachment 14 attached to the tip, and configured so that the work attachment 14 can be offset in the left-right direction by rotating the second boom 11 in the left-right direction, the second boom 11 is a base 41 that is erected substantially vertically upward from the upper end of the first boom 10 in a state where the first boom 10 is lifted to the maximum, and a support portion that extends substantially forward in the horizontal direction from the base 41. By 2, those which are formed in the side view "L" shape.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the ultra-small turning work machine according to the first aspect, the shaft center of the lower rotating shaft 15 that connects the first boom 10 and the second boom 11 and the second boom 11 at the time of deepest excavation. And the third boom 12 are configured such that the axis of the upper rotation shaft 16 is substantially perpendicular to the horizontal plane .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a side view showing an ultra-small turning work machine according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a rear view showing a backhoe device, and FIG. 4 is a diagram showing a bucket moving forward when the bucket is offset in the left-right direction. FIG. 5 is a side view showing a change in bucket position when the bucket is offset during deepest excavation, and FIG. 6 is a front view showing the positional relationship between the second boom and the groove inlet portion during side digging. FIG. 7 is a side view showing a bearing portion to which the second boom and the third boom are connected, and FIG. 8 is a plan view showing a state in which the bucket is offset by rotating the second boom in the left-right direction. 9 is a rear view, FIG. 10 is a side view showing a conventional ultra-small turning work machine, and FIG. 11 is a plan view.
[0016]
FIG. 12 is a side view showing a state in which the bucket moves backward when the bucket is offset in the left-right direction in a conventional ultra-small turning work machine, and FIG. 13 is also a change in bucket position when the bucket is offset during deepest excavation. FIG. 14 is a front view showing the positional relationship between the second boom and the groove inlet portion during side groove digging, and FIG. 15 shows a bearing portion where the second boom and the third boom are also connected. Similarly, FIG. 16 is a plan view showing a state in which the bucket is offset by rotating the second boom in the left-right direction.
[0017]
The configuration of the ultra-small turning work machine of the present invention will be described.
1 to 3, a swivel base 4 is attached to the upper part of a traveling apparatus 1 equipped with a pair of left and right crawler traveling apparatuses 2, and a driver's seat 6 is disposed on one side of the upper part of the swivel base 4. Then, the driver's seat 6 and the like are covered with a cabin to constitute the driver 9, and the backhoe device 5 is arranged on the lateral side of the driver 9. A battery 61 and a fuel tank 62 are disposed in front of the driving unit 9, and the battery 61 and the fuel tank 62 are positioned so as to be positioned in the blind spot of the operator when the operator is sitting on the driver's seat 6. Placed in position. A reservoir tank 63 is disposed on the side of the backhoe device 5 opposite to the operation unit 9. The traveling device 1 is equipped with, for example, a rear end plate 3 at the rear end.
[0018]
In addition, the backhoe device 5 lifts the first boom as much as possible and fully retracts the arm 13 and the bucket 14 without being offset left and right (the state shown in FIGS. 1 and 2). Can be stored in the turning diameter 8 of the turntable 4. The bucket 14 and the operation unit 9 are configured not to interfere with each other in the small turning storage state where the entire backhoe device 5 is stored in the turning diameter 8 of the turntable 4.
[0019]
Next, the backhoe device 5 will be described.
The backhoe device 5 includes a first boom 10 that is attached to the swivel 4 so as to be rotatable up and down, a second boom 11 that is attached to the tip of the first boom 10 so as to be rotatable in the left-right direction, and the second boom 11. A third boom 12 pivotably attached to the left and right sides, an arm 13 pivotally attached to the third boom 12 and a work attachment attached to the tip of the arm 13. A certain bucket 14 is provided, and the arm 13 and the bucket 14 can be offset in the left-right direction by rotating the second boom 11 in the left-right direction.
[0020]
A boom cylinder 29 is interposed between the first boom 10 and the swivel 4, and the first boom 10 can be turned up and down by expansion and contraction of the boom cylinder 29. An arm cylinder 17 is interposed between the arm 13 and the arm 13 so that the arm 13 can be turned up and down by expansion and contraction. A bucket cylinder 48 is interposed between the arm 13 and the bucket 14 so that the bucket cylinder 48 The bucket 48 can be turned up and down by expansion and contraction. A trajectory 66 in FIG. 1 is a trajectory through which the tip of the bucket 14 passes as the boom cylinder 29, the arm cylinder 17, the bucket cylinder 48, and the like extend and contract. And so as not to interfere with each other.
[0021]
The lower end of the second boom 11 is connected to the upper end of the first boom 10 and a lower rotating shaft 15 so as to be rotatable left and right. The upper end of the second boom 11 is connected to the third boom by an upper rotating shaft 16. 12 is connected to the second boom 11 and the first boom 10 so that an offset cylinder 31 is interposed.
Further, a connecting rod 30 is installed between the first boom 10 and the third boom 12, and both ends of the connecting rod 30 are pivotally attached to the first boom 10 and the third boom 12, respectively. The rod 30, the first boom 10, the second boom 11, and the third boom 12 constitute a parallel quadruple link mechanism.
And by extending and contracting the offset cylinder 31, the bucket 14 is eccentric with respect to the first boom 10 and offset in the left-right direction. In this case, the first boom in front view or rear view is viewed by the parallel quadruple link mechanism. 10 and the third boom 12, the arm 13, and the bucket 14 do not change, and are offset while maintaining a parallel state.
[0022]
Further, the lower pivot shaft 15 that connects the first boom 10 and the second boom 11 and the upper pivot shaft 16 that connects the second boom 11 and the third boom 12 have their axes centered on each other. The lower rotating shaft 15 is arranged so that the arm 13 direction side of the lower rotating shaft 15 is more than the opposite direction side when the first boom 10 is lifted to the maximum (this embodiment). Is configured such that the front portion of the lower rotation shaft 15 is positioned higher than the rear portion.
[0023]
Thus, when the first boom 10 is lifted to the maximum extent, the arm 13 direction side of the lower rotation shaft 15 is positioned higher than the opposite direction side, so that the second boom 11 moves the lower rotation shaft 15. When the bucket 14 is pivoted to the center and offset to the left and right, the bucket 14 moves from the rear to the front in a side view.
That is, for example, when the bucket 14 is offset to the operation unit 9 side in the left-right direction, as shown in FIG. 4, the bucket 14 moves in a direction away from the operation unit 9 by a dimension X, for example, in a side view. It becomes.
The bucket 14 is configured so as to lift the first boom 10 as much as possible and not to interfere with the operation unit 9 in a side view even in a small turning storage state in which the arm 13 and the bucket 14 are fully engulfed without being offset. In addition, when the bucket 14 is offset to the operating unit 9 side, the bucket 14 moves further away from the operating unit 9, so the bucket 14 and the operating unit 9 do not interfere with each other. The bucket 14 can be offset in either the left or right direction without restricting its operation.
Thereby, in order to avoid that the driving | operation part 9 and the bucket 14 interfere, it becomes unnecessary to attach a safety device and a control apparatus separately, and the cost reduction and weight reduction of the backhoe apparatus 5 can be achieved.
[0024]
The second boom 11 is extended substantially forward in the horizontal direction from the base 41, and a base 41 standing substantially vertically upward from the upper end of the first boom 10 in a state where the first boom 10 is lifted to the maximum. The support portion 42 is formed in a substantially “L” shape. The upper rotary shaft 16 is rotatably inserted into the support portion 42 and arranged so that the upper rotary shaft 16 and the lower rotary shaft 15 are parallel to each other. The boom 11 and the third boom 12 are rotatably connected.
Further, the offset cylinder 31 interposed between the first boom 10 and the second boom 11 is connected at both ends to the upper portion of the first boom 10 and the base portion 41 of the second boom 11, respectively.
[0025]
Further, as shown in FIG. 5, when the first boom 10 is rotated to the lowest position and the deepest excavation is performed by the backhoe device 5, the axis of the lower rotary shaft 15 and the axis of the upper rotary shaft 16 are used. Is configured to be substantially perpendicular to the horizontal plane. That is, the angle θ2 formed by each axis and the horizontal line is an angle close to a right angle.
As a result, when the second boom 11 is turned to the left and right to offset the bucket 14 to perform the side ditching, the dimension D2 in which the bucket 14 rises from the state where it is not offset can be kept small, and the excavation depth is increased. can do.
[0026]
During the deepest excavation, the first boom 10 and the base 41 of the second boom 11 connected to the tip of the first boom 10 are substantially horizontal, and the support 42 and the arm 13 of the second boom 11 are It is in a substantially vertical state, and the tip portion of the second boom 11 relative to the support portion 42 is positioned below the ground.
Accordingly, the offset cylinder 31 interposed between the first boom 10 and the base 41 of the second boom 11 and the rear end portions of the first boom 10 and the third boom 12 (the base 41 of the second boom 11 is The connecting rod 30 interposed between the offset cylinder 31 and the connecting rod 30 is located in the ground without entering the soil even at the deepest excavation. It can be prevented from being damaged.
[0027]
Further, as shown in FIG. 6, when the side groove is excavated by offsetting the bucket 14 in the left-right direction, the first boom 10 is moved downward because the second boom 11 is formed in a substantially “L” shape. Even if the bucket 14 is rotated deeply and deeply penetrates into the ground, the second boom 11 is less likely to come into contact with the groove entrance portion 88, so that deep excavation can be performed.
Further, the length Y of the support portion 42 of the second boom 11 is formed to be the longest in the range in which the entire backhoe device 5 is stored in the turning diameter 8 of the turntable 4 in the small turning storage state, and the excavation depth Is configured to be as deep as possible.
[0028]
Further, the bearing length of the upper rotating shaft 16 that rotatably connects the second boom 11 and the third boom 12 is within a range in which the entire backhoe device 5 can be stored in the turning diameter 8 of the swivel 4. The upper rotating shaft 16 is configured to be as long as possible in the axial direction. That is, as shown in FIG. 7, the support part 42 of the second boom 11 is formed in a cylindrical shape, and the upper rotary shaft 16 is rotatably fitted in the support part 42.
Further, the third boom 12 is formed in a substantially “U” shape, and both ends of the upper rotating shaft 16 are pivotally supported by pivot portions 51 and 52 at both ends of the third boom 12. 53 is configured to support the upper rotating shaft 16 by the entire third boom 12. Thus, both ends of the upper rotating shaft 16 are pivotally supported by the pivotal support portions 51 and 52 at both ends of the third boom 12, and the outer peripheral surface of the upper rotating shaft 16 is the inner peripheral surface of the support portion 42 of the second boom 11. The second boom 11 and the third boom 12 are connected to each other.
[0029]
Then, the length Y in the axial center direction of the upper rotating shaft 16 of the support portion 42, which is the bearing length of the upper rotating shaft 16, is set to the swivel diameter 8 of the swivel base 4 as described above. The upper rotating shaft 16 is configured to be as long as possible in the axial center direction as long as it can be stored therein.
As described above, by increasing the bearing length of the upper rotating shaft 16, the surface pressure of the outer peripheral surface of the upper rotating shaft 16 and the inner peripheral surface 43 of the support portion 42 of the second boom 11 is reduced. Therefore, it is possible to prevent the rattling of the bearing portion 59 to which the second boom 11 and the third boom 12 are connected from increasing.
[0030]
The arm cylinder 17 interposed between the third boom 12 and the arm 13 is covered on both sides and below by the main body 53 of the third boom 12. By covering and protecting the arm cylinder 17 with the main body 53 of the third boom 12, the arm cylinder 17 is prevented from colliding with an obstacle or the like and being damaged. The main body 53 of the third boom 12 covering the arm cylinder 17 supports the upper rotating shaft 16 together with the support portions 51 and 52 as described above, and supports not only the guard function of the arm cylinder 17 but also the upper rotating shaft 16. It also has functions. That is, the third boom 12 is configured by sharing the protection member of the arm cylinder 17 and the support member of the upper rotating shaft 16. Thereby, the weight of the 3rd boom 12 is prevented from increasing and weight reduction is aimed at.
[0031]
Further, since the arm cylinder 17 is disposed substantially parallel to the axis of the upper rotation shaft 16, the arm 13 and the bucket 14 are rotated by rotating the second boom 11 left and right around the lower rotation shaft 15. Even in the case of offset, as shown in FIGS. 8 and 9, the third boom 12, the arm cylinder 17, and the upper rotation shaft 16 rotate left and right together while maintaining a parallel state in plan view. And it does not protrude right and left from the range of the support part 42 of the second boom 11. This prevents the arm cylinder 17 from detaching from the range of the support portion 42 of the second boom 11 and colliding with an obstacle or the like to be damaged.
[0032]
Furthermore, since the support part 42 of the second boom 11 is formed in a cylindrical shape, as shown in FIG. 9, compared to the width dimension W1 of the support part 42 when the second boom is not rotated to the left and right, The width dimension W2 of the support portion 42 when the second boom is rotated to the left and right is not increased, and both width dimensions W1 and W2 are the same. When the side boom is dug by rotating the second boom to the left and right, for example, if the support part 42 is formed in a square shape when viewed from the front, the support part 42 interferes with the groove and the groove width becomes wide. By forming the support portion 42 in a cylindrical shape, it is possible to prevent such a support portion 42 from interfering with the groove to increase the groove width, and to deepen the side groove with a narrow groove width. it can.
[0033]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
As in claim 1, a first boom 10 that is pivotably mounted on the lateral side of the operating unit 9 of the swivel base 4, and a first boom 10 that is pivotably mounted on the tip of the first boom 10 in the left-right direction. Two booms 11, a third boom 12 attached to the second boom 11 so as to be turnable in the left-right direction, an arm 13 attached to the third boom 12 so as to be turnable in the up-down direction, In the ultra-small turning work machine having a work attachment 14 attached to the tip, and configured so that the work attachment 14 can be offset in the left-right direction by rotating the second boom 11 in the left-right direction, the second boom 11, in a state where the first boom 10 is lifted to the maximum, a base portion 41 that is erected substantially vertically upward from the upper end portion of the first boom 10, and a support portion 42 that is extended substantially forward in the horizontal direction from the base portion 41. Accordingly, since it is formed in the side view "L" shape, when the lifting maximize first boom, the arm direction of the bottom pivot axis is configured such that the higher position than the opposite direction Thus, when the bucket is offset in the left-right direction, the bucket can be configured to move in a direction away from the operation unit.
[0034]
Therefore, the bucket is configured so as not to interfere with the driving unit in a side view in the small turning storage state in which the first boom is lifted to the maximum and the bucket is fully retracted without being offset. When the bucket is offset in the left-right direction, the bucket is configured to move further away from the operating unit, so even if the bucket is offset to the operating unit side, the bucket and the operating unit interfere with each other. The bucket can be offset in either the left or right direction without restricting its operation.
Thereby, in order to avoid that an operation part and a bucket interfere, it became unnecessary to attach a safety device and a control device separately, and it was possible to achieve cost reduction and weight reduction of a backhoe device.
[0036]
In addition, the second boom 11 has a base 41 that is erected substantially vertically upward from the upper end of the first boom 10 in a state in which the first boom 10 is lifted to the maximum, and extends substantially forward in the horizontal direction from the base 41. Since the support portion 42 is formed in a substantially “L” shape in a side view, when the side boom is dug by rotating the first boom downward and allowing the bucket to penetrate deep into the ground. However, the second boom is less likely to come into contact with the groove entrance portion and can be deeply excavated.
[0035]
Furthermore, as in claim 2, the shaft center of the lower rotating shaft 15 that connects the first boom 10 and the second boom 11 and the upper portion that connects the second boom 11 and the third boom 12 during deepest excavation. Since the axis of the rotating shaft 16 is configured to be substantially perpendicular to the horizontal plane, when the side boom is excavated by rotating the second boom to the left and right to offset the bucket, the bucket is removed from the non-offset state. The ascending dimension could be kept small, and the excavation depth could be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an ultra-small turning work machine of the present invention.
FIG. 2 is also a plan view.
FIG. 3 is a rear view showing the backhoe device.
FIG. 4 is a side view showing how the bucket moves forward when the bucket is offset in the left-right direction.
FIG. 5 is a side view showing a change in bucket position when the bucket is offset during deepest excavation.
FIG. 6 is a front view showing a positional relationship between a second boom and a groove entrance portion during side grooving.
FIG. 7 is a side view showing a bearing portion to which a second boom and a third boom are connected.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the bucket is offset by rotating the second boom in the left-right direction.
FIG. 9 is also a rear view.
FIG. 10 is a side view showing a conventional ultra-small turning work machine.
FIG. 11 is also a plan view.
FIG. 12 is a side view showing a state in which the bucket moves backward when the bucket is offset in the left-right direction in a conventional ultra-small turning work machine.
FIG. 13 is a side view showing a change in bucket position when the bucket is offset during the deepest excavation.
FIG. 14 is a front view showing the positional relationship between the second boom and the groove entrance portion when digging a side groove.
FIG. 15 is a side view showing a bearing portion to which a second boom and a third boom are similarly connected.
FIG. 16 is a plan view showing a state where the bucket is offset by rotating the second boom in the left-right direction.
[Explanation of symbols]
Y Length of the support part of the second boom θ2 Angle formed by the axis of the lower rotation shaft and the axis of the upper rotation shaft and the horizontal line 1 Traveling device 4 Swivel table 5 Backhoe device 8 Turning diameter 9 Driving unit 10 First Boom 11 Second boom 12 Third boom 13 Arm 14 Bucket (working attachment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Lower rotating shaft 16 Upper rotating shaft 17 Arm cylinder 41 Base 42 Support part 43 Inner peripheral surface 51 * 52 Pivoting part 53 Main body 59 Bearing part

Claims

A first boom 10 attached to the lateral side of the operating unit 9 of the swivel 4 so as to be pivotable up and down, a second boom 11 attached to the tip of the first boom 10 so as to be pivotable in the left-right direction, A third boom 12 attached to the second boom 11 so as to be turnable in the left-right direction; an arm 13 attached to the third boom 12 so as to be turnable in the up-down direction; and an operation attached to the tip of the arm 13 In an ultra-small turning work machine having a work attachment 14 and configured to be able to offset the work attachment 14 in the left-right direction by turning the second boom 11 in the left-right direction,
The second boom 11 is extended substantially forward in the horizontal direction from the base 41, and a base 41 standing substantially vertically upward from the upper end of the first boom 10 in a state where the first boom 10 is lifted to the maximum. And a support portion 42 formed in a substantially “L” shape in a side view .

In the ultra-small turning work machine according to claim 1, the shaft center of the lower rotating shaft 15 that connects the first boom 10 and the second boom 11, and the second boom 11 and the third boom 12 during deepest excavation. An ultra-small turning work machine characterized in that the axis of the upper rotating shaft 16 connecting the two is configured to be substantially perpendicular to the horizontal plane .