JP3812993B2 - パワーショベル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーショベルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、掘削作業を行なうパワーショベルは、台車上に旋回可能に搭載された旋回体と、旋回体上に起伏可能に取り付けられたブームと、ブームの先端に回動可能に連結されたアームと、アームの先端に傾動可能に取り付けられたバケットとから成る。また、旋回体上には、ブームとアームとバケットとによって構成される作業部の操作及び台車の走行並びに旋回体の旋回操作等を行なうためのキャブ（操作室）が設置されている。
【０００３】
このようなパワーショベルは、近年、その作業性や機能性の向上を図るべく、様々なタイプのものが開発され実用化されている。例えば、図７に示されたパワーショベル１００は、アーム１１０の長さを変化させることによって、掘削深さ及び掘削高さを変えられるようになっている。すなわち、このパワーショベル１００では、アーム１１０が２つのアーム部１１０ａ，１１０ｂから成り、第１のアーム部１１０ａの上面に第２のアーム部１１０ｂがスライド可能に取り付けられている。そして、例えば油圧作動のアーム伸縮シリンダによって第２のアーム部１１０ｂがスライド動作される。なお、図中、１０４は台車、１０３は台車１０４の上部に旋回可能に搭載された旋回体、１０８は旋回体１０３に取り付けられ且つブームシリンダ１０７によって起伏されるブーム、１０９はブーム１０８の先端に取り付けらた第１のアーム部１１０ａを回動させるアームシリンダ、１１２は第２のアーム部１１０ｂの先端に取り付けられ且つ傾動シリンダ１１１によって傾動されるバケット、１０２はブーム１０８の側方に位置して旋回体１０３上に設置されたキャブである。
【０００４】
また、図８および図９に示されたパワーショベル１２０は、ブーム１０８をオフセットすることによって、側溝堀りを行なえるようになっている。具体的に説明すると、まず、このパワーショベル１２０は、旋回体１０３に起伏可能に取り付けられた第１のブーム１０８ａと、第１のブーム１０８ａの先端に取り付けられ且つ第１のブーム１０８ａに対して左右方向に旋回可能な第２のブーム１０８ｂと、第２のブーム１０８ｂの先端に取り付けられ且つ第２のブーム１０８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材１２１と、オフセット部材１２１に取り付けられ且つオフセット部材１２１に対して上下方向に旋回可能なアーム１１０と、オフセット部材１２１に取り付けられアーム１１０を旋回させるアームシリンダ１０９と、アーム１１０の先端に取り付けられ且つ傾動シリンダ１１１によって傾動されるバケット１１２とを備えている。なお、図８および図９中において、図７と共通する構成要素には同一の符号が付されている。
【０００５】
また、特に図８に示すように、第１のブーム１０８ａの先端部の一方側の側面にはブラケット１２６が固着され、このブラケット１２６には油圧シリンダ１２５が回動可能に取り付けられている。また、油圧シリンダ１２５のロッド部の先端は、第２のブーム１０８ｂの一方側の側面のブラケット１２９に回動可能に連結されている。一方、第１のブーム１０８ａの先端部の他方側の側面にはブラケット１２２が固着され、このブラケット１２２には第２のブーム１０８ｂに沿って延びるロッド１２４の一端が回動可能に取り付けられている。また、ロッド１２４の他端はオフセット部材１２１の側面に固着されたブラケット１２３に回動可能に取り付けられている。
【０００６】
したがって、この構成によれば、図８に示すように、油圧シリンダ１２５のロッド部が伸縮動作されると、 それに伴って第２のブーム１０８ｂがオフセット部材１２１とともに第１のブーム１０８ａに対して左右方向に回動されるとともに、オフセット部材１２１に連結されたロッド１２４も第２のブーム１０８ｂの動きに追従して第２のブーム１０８ｂと同方向に回動される。この時、ロッド１２４は、オフセット部材１２１を第２のブーム１０８ｂに対して第２のブーム１０８ｂの回動方向と逆方向に回動させて、オフセット部材１２１を第１のブーム１０８ａと常時平行に位置させる。すなわち、ロッド１２４は、オフセット部材１２１および駆動リンク６として機能する第２のブーム１０８ｂとともにリンク機構を構成し、オフセット部材１２１の回動方向および回動量を規制しながらオフセット部材１２１を第１のブーム１０８ａと常時平行に維持する。 したがって、バケット１１２を車体の側方で平行に移動させて側溝１３０を掘削する側溝堀りが可能となる。
【０００７】
なお、図８の（ａ）はブーム１０８をキャブ１０２の右側にオフセットして右側で側溝堀りを行なう様子を、また、図８の（ｂ）はブーム１０８をキャブ１０２の左側にオフセットして左側で側溝堀りを行なう様子をそれぞれ示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パワーショベルは、一般に、アームやブームの長さによって作業範囲（作業半径）が決定される。アームの長さが図７に示すように変化しないアーム長固定型のパワーショベルの場合、作業範囲を大きくとるためには、例えばアームの長さを長く設定する必要がある。しかし、一般にバケットの幅はアームやブームの幅よりも大きいため、アームの長さが長くなると、アームを手元側（キャブ側）に引き寄せてバケットを抱え込む動作時に、バケットがキャブと干渉する虞れがある。特に、側溝掘りが可能な図８および図９のパワーショベルの場合には、図８の（ｂ）に示すようにキャブ１０２側の側溝を掘削する際にバケット１１２がキャブ１０２のほぼ正面に位置するため、アーム１１０の長さを長くすると、アーム１１０をキャブ１０２側に引き寄せてバケット１１２を抱え込む動作時にバケット１１２とキャブ１０２とが干渉する可能性が高く、また、狭い空間内で旋回体１０３を旋回させるためにブーム１０８およびアーム１１０を完全に引き寄せて折り畳む超小旋回姿勢時や、バケット１１２をキャブ１０２に接近させて掘削する手元側掘削時においても、長尺なアーム１１０に起因してバケット１１２とキャブ１０２とが干渉する虞れが高い。
【０００９】
これに対して、アーム１１０の長さが変化可能な図７のタイプのパワーショベルの場合には、作業範囲を大きくとるためにアーム１１０が伸長されていたとしても、アーム１１０をキャブ１０２側に引き寄せる際にアーム１１０を収縮させれば、バケット１１２とキャブ１０２との干渉を防止することができる。 しかし、操作者がアーム１１０を収縮させずに引き寄せたり或いは誤操作等した場合には、バケット１１２がキャブ１０２と干渉する虞れがある。
【００１０】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、作業範囲を広くとることができ、しかも、アームをキャブ側に引き寄せた場合でもバケットとキャブとの干渉を確実に防止できるパワーショベルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のパワーショベルは、台車に旋回可能に搭載され、キャブを備える旋回体と、旋回体上に起伏可能に設けられたブームと、ブームの先端部に回動可能に取り付けられた第１のアーム部と、先端にバケットを有する第２のアーム部とからなるアームと、伸縮可能なロッドを有し、このロッドの伸縮動作によって第１のアーム部をブームに対して回動させるアームシリンダと、第１のアーム部と第２のアーム部とを連結し、アームシリンダのロッドの伸縮に伴う第１のアーム部の回動によって動作して第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させるリンク機構とを具備し、前記リンク機構は、第１のアーム部がキャブ側に向けて内側に回動されると、アームの長さが収縮するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させ、第１のアーム部がキャブから遠ざかるように外側に回動されると、アームの長さが伸長するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るパワーショベル（油圧ショベル）１を示している。図１に示すように、本実施形態のパワーショベル１は、台車４と、台車４の上部に旋回可能に搭載された旋回体３とを備えている。旋回体３には油圧シリンダ（以下、ブームシリンダという）７によって起伏可能なブーム８が取り付けられている。また、ブーム８の先端にはアーム１０が設けられている。アーム１０は、ブーム８の先端部に支軸４２を介して回動可能に取り付けられた第１のアーム部１０ａと、先端にバケット１２を有する第２のアーム部１０ｂとから成る。
【００１３】
ブーム８側に取り付けられた油圧シリンダ（以下、アームシリンダという）９によって第１のアーム部１０ａを支軸４２を中心に回動させることができるように、第１のアーム部１０ａの基端に突設されたブラケット４３には、アームシリンダ９のロッド部９ａが回動可能に取り付けられている。
【００１４】
第１のアーム部１０ａには、互いに平行な一対のリンク４０，４１を介して、第２のアーム部１０ｂが連結されている。 この場合、第１のリンク４０は、その一端が支点ピン４５を介して第２のアーム部１０ｂの基端に回動可能に連結され、他端が支点ピン４４を介して第１のアーム部１０ａの途中部位に回動可能に連結されている。また、第２のリンク４１は、その一端が支点ピン４７を介して第２のアーム部１０ｂの途中部位に回動可能に連結されるとともに、支点ピン４６を介して第１のアーム部１０ａの先端に回動可能に連結されている。また、第２のリンク４１の他端は、ロッド４９を介して、ブーム８の先端部に連結されている。この場合、ロッド４９の一端は、ブーム８の先端部に固着されたブラケット５０に支点ピン５１を介して回動可能に取り付けられ、また、ロッド４９の他端は、第２のリンク４１の他端に支点ピン４８を介して回動可能に取り付けられている。
【００１５】
第２のアーム部１０ｂの先端にはバケット１２が回動可能に取り付けられている。具体的には、一対のブラケット２７，２７（図では一方のブラケット２７のみが示されている）がバケット１２に固着され、ブラケット２７，２７の第１の端部２７ａに支持ピン２６を介して第２のアーム部１０ｂの先端が取り付けられている。また、バケット１２は、第２のアーム部１０ｂ側に取り付けられた油圧シリンダ（以下、バケットシリンダという）１１のロッド部１１ａを伸縮させてリンク機構３０を動作させることにより、傾動される。この場合、リンク機構３０は、第２のアーム部１０ｂの両側にそれぞれ連結された互いに平行な一対のリンク２２，２２と、バケット１２側に連結された互いに平行な一対のリンク２４，２４とから成る。さらに詳細には、各リンク２２，２２の一端が第２のアーム部１０ｂの先端側に取付ピン２１を介して回動自在に取付けられ、各リンク２４，２４の一端がバケット１２の各ブラケット２７，２７の第２の端部２７ｂにそれぞれ取付ピン２５を介して回動自在に取り付けられ、リンク２２，２２の他端とリンク２４，２４の他端とバケットシリンダ１１のロッド部１１ａとが取付ピン２３によって互いに回動可能に連結されている。
【００１６】
なお、旋回体３上には、ブーム８とアーム１０とバケット１２の操作及び台車４の走行並びに旋回体３の旋回操作等を行なうための操作室（以下、キャブという）２が、ブーム８の側方に位置して設置されている。
【００１７】
次に、上記構成のパワーショベル１の動作について説明する。
図１の状態からブームシリンダ７のロッド部を所定量伸長させると、ブーム８が起上されて、アーム部１０ａ，１０ｂおよびブーム８の姿勢が例えば図２に示す状態Ａに保持される。
【００１８】
この状態Ａから今度はアームシリンダ９のロッド部９ａを収縮していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に外側に回動するとともに、第２のリンク４１を介して第１のアーム部１０ａと接続するロッド４９も支点ピン５１を中心に外側に回動する。この時、ロッド４９は、第２のリンク４１を支点ピン４６を中心に図中反時計回りに回動させ、この第２のリンク４１を介して第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａから離間させるように動作させて第１のアーム部１０ａの先端側へと移動させる。また、この時、第１のリンク４０も第２のアーム部１０ｂの動きに追従して支点ピン４４を中心に回動する。すなわち、支点ピン４４，４６を中心として回動する平行リンク４０，４１によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に移動され、アーム１０全体の長さが伸長される。図中Ｂは、アームシリンダ９のロッド部９ａが完全に収縮された状態を示している。この状態では、第１のアーム部１０ａが外側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も伸長される。また、この状態Ｂでは、平行リンク４０，４１によって第１のアーム部１０ａから離間するように移動された第２のアーム部１０ｂが先端側で再び第１のアーム部１０ａと接触する。
【００１９】
一方、状態Ｂからアームシリンダ９のロッド部９ａを伸長していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に内側に回動するとともに、前述した動作と逆の動作を経て第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側へと移動される。そして、アームシリンダ９のロッド部９ａがストロークエンドまで伸長した状態（状態Ａ）では、第１のアーム部１０ａが内側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も収縮される。また、この状態Ａでは、平行リンク４０，４１によって第１のアーム部１０ａから離間するように移動された第２のアーム部１０ｂが基端側で再び第１のアーム部１０ａと接触する。
【００２０】
以上のように、本実施形態のパワーショベル１は、アームシリンダ９を伸長させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して内側に回動させると、すなわち、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に収縮される。したがって、バケット１２とキャブ２との干渉が確実に防止される。一方、アームシリンダ９を収縮させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して外側に回動させると、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に伸長される。したがって、広い範囲にわたって作業を行なうことが可能となる。
【００２１】
図２には、アーム長固定型のパワーショベルＰのバケット１１２の先端の軌跡Ｃ１と、本実施形態のパワーショベル１のバケット１２の先端の軌跡Ｃ２とが示されている。これらの軌跡から分かるように、アーム長固定型のパワーショベルＰは、バケット１１２とキャブ２との干渉を防止するためアーム１１０をあまり長くすることができず、したがって、作業半径をあまり広くとることができないが、本実施形態のパワーショベル１は、第２のアーム部１０ｂの移動によりアーム１０全体の長さを変化させることができ、しかも、第２のアーム部１０ｂの自動後退動作によってバケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できるため、作業半径を大きくとることができる。
【００２２】
また、本実施形態のパワーショベル１は、単にアームシリンダ９を伸縮動作させるだけで、第２のアーム部１０ｂが自動的に第１のアーム部１０ａに対して前後動するため、アーム伸縮シリンダを別個に用意することなく且つアーム伸縮操作を別個に行なうことなく、アーム１０全体の長さを変化させることができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、ピン４４を支軸４２と共用しても良い。すなわち、第１のリンク４０が支軸４２を中心に回動するようにしても良い。
図３は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ａは、ブーム８をオフセットすることによって側溝堀りが行なえるタイプのものである。なお、ブーム８以外の構成は第１の実施形態と同一であるため、第１の実施形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略することとする。
【００２４】
図示のように、本実施形態のパワーショベル１ａは、旋回体３に起伏可能に取り付けられた第１のブーム８ａと、第１のブーム８ａの先端に取り付けられ且つ第１のブーム８ａに対して左右方向に旋回可能な第２のブーム８ｂと、第２のブーム８ｂの先端に取り付けられ且つ第２のブーム８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材５９とによってブーム８が構成されている。なお、オフセット部材５９にはアームシリンダ９が設けられている。
【００２５】
また、図示しないが、図８で示したごとく、第１のブーム８ａの先端部の一方側の側面にはブラケットが固着され、このブラケットには油圧シリンダが回動可能に取り付けられている。また、前記油圧シリンダのロッド部の先端は、第２のブーム８ｂの一方側の側面のブラケットに回動可能に連結されている。一方、第１のブーム８ａの先端部の他方側の側面にはブラケット５２が固着され、このブラケット５２には第２のブーム８ｂに沿って延びるロッド５４の一端が回動可能に取り付けられている。また、ロッド５４の他端はオフセット部材５９の側面に固着されたブラケット５３に回動可能に取り付けられている。
【００２６】
そして、オフセット部材５９には、支軸４２を介して、第１のアーム部１０ａが上下動可能に取り付けられている。
このような構成のパワーショベル１ａは、図８で説明したごとくブーム８が動作して、側溝掘りを行なうことができるとともに、図２で説明したごとくアーム部１０ａ，１０ｂが動作して、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
一般に、ブームオフセット型のパワーショベルの場合、キャブ側の側溝を掘削する際にバケットがキャブのほぼ正面に位置する（図８の（ｂ）参照）ため、アームの長さを長くすると、アームをキャブ側に引き寄せてバケットを抱え込む動作時にバケットとキャブとが干渉する可能性が高いが、本実施形態のパワーショベル１ａは、ブームオフセット型でありながらも、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、第１の実施例で説明したように、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に収縮されるため、バケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できる。
【００２８】
図４および図５は本発明の第３の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ｂも、第２の実施形態と同様、ブーム８をオフセットすることによって側溝堀りが行なえるタイプのものである。なお、アーム部１０ａ，１０ｂ同士を相対的に移動させるためのリンク機構およびオフセット部材５９以外の構成は第２の実施形態と同一であるため、第２の実施形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略することとする。
【００２９】
図示のように、本実施形態のパワーショベル１ｂでは、第２のブーム８ｂの先端に、アームシリンダ９を保持し且つ第２のブーム８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材５９ａが取り付けられている。このオフセット部材５９ａは、第２の実施形態のオフセット部材５９と異なり略三角形状を成しているが、その機能においてオフセット部材５９と異なるところがない。
【００３０】
また、オフセット部材５９ａには、支軸４２を介して、第１のアーム部１０ａが回動可能に取り付けられている。アームシリンダ９によって第１のアーム部１０ａを支軸４２を中心に回動させることができるように、第１のアーム部１０ａの基端には、アームシリンダ９のロッド部９ａが回動可能に取り付けられている。
【００３１】
第１のアーム部１０ａには第２のアーム部１０ｂがスライド可能に連結されている。具体的には、第１のアーム部１０ａに形成されたレール８２に対して、第２のアーム部１０ｂに設けられた係合部８１がスライド可能に係合している。また、第２のアーム部１０ｂには、第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａに沿ってスライドさせるリンク機構７０が接続されている。リンク機構７０は３本のリンク６０，６２，６６から成る。このうち、第１のリンク６６は、その一端が支点ピン６７を介して第２のアーム部１０ｂの基端に回動可能に連結され、他端が支点ピン６５を介して「く」の字型の第２のリンク６２の一端に回動可能に連結されている。また、第２のリンク６２は、その略中央部位が支点ピン６４を介して第１のアーム部１０ａの途中部位に回動可能に連結されるとともに、他端が第３のリンク６０を介してオフセット部材５９ａに連結されている。ここで、第３のリンク６０の一端は、オフセット部材５９ａに支点ピン６１を介して回動可能に取り付けられ、また、第３のリンク６０の他端は、第２のリンク６２の他端に支点ピン６３を介して回動可能に取り付けられている。
【００３２】
次に、上記構成のパワーショベル１ｂの動作について説明する。
図４の状態からブームシリンダ７のロッド部を所定量伸長させると、ブーム８が起上されて、アーム部１０ａ，１０ｂおよびブーム８の姿勢が例えば図５に示す状態Ａに保持される。
【００３３】
この状態Ａから今度はアームシリンダ９のロッド部９ａを収縮していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に外側に回動するとともに、第２のリンク６２を介して第１のアーム部１０ａと接続する第３のリンク６０も支点ピン６１を中心に外側に回動する。この時、第３のリンク６０は、第２のリンク６２を支点ピン６４を中心に図中反時計回りに回動させ、第２のリンク６２に連結する第１のリンク６６を介して第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａに沿って先端側にスライドさせる。これにより、アーム１０全体の長さが伸長される。なお、図５中、Ｂは、アームシリンダ９のロッド部９ａが完全に収縮された状態を示している。この状態では、第１のアーム部１０ａが外側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も伸長される。
【００３４】
一方、状態Ｂからアームシリンダ９のロッド部９ａを伸長していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に内側に回動するとともに、前述した動作と逆の動作を経て第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側へと移動される。そして、アームシリンダ９のロッド部９ａがストロークエンドまで伸長した状態（状態Ａ）では、第１のアーム部１０ａが内側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も収縮される。
【００３５】
以上のように、本実施形態のパワーショベル１ｂは、アームシリンダ９を伸長させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して内側に回動させると、すなわち、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、リンク機構７０によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側にスライドされてアーム１０全体の長さが自動的に収縮される。したがって、バケット１２とキャブ２との干渉が確実に防止される。一方、アームシリンダ９を収縮させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して外側に回動させると、リンク機構７０によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側にスライドされてアーム１０全体の長さが自動的に伸長される。したがって、広い範囲にわたって作業を行なうことが可能となる。
【００３６】
図５には、アーム１１０の長さが固定されたブームオフセット型のパワーショベル１２０（図８および図９で説明した ）のバケット１１２の先端の軌跡Ｃ１と、本実施形態のパワーショベル１ｂのバケット１２の先端の軌跡Ｃ２とが示されている。これらの軌跡から分かるように、パワーショベル１２０は、バケット１１２とキャブ２との干渉を防止するためアーム１１０をあまり長くすることができず、したがって、作業半径をあまり広くとることができないが、本実施形態のパワーショベル１ｂは、第２のアーム部１０ｂのスライドによりアーム１０全体の長さを変化させることができ、しかも、第２のアーム部１０ｂの自動後退動作によってバケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できるため、作業半径を大きくとることができる。
【００３７】
また、本実施形態のパワーショベル１ｂは、第１および第２のアーム部１０ａ，１０ｂが常に接触した状態であるため、掘削の負荷をアーム部１０ａ，１０ｂ同士の接触面で受けることができ、負荷に対して十分な強度を確保できる。すなわち、前述した第１および第２の実施形態では、アームシリンダ９の最伸長時および最収縮時においてのみアーム部１０ａ，１０ｂ同士が接触し、それ以外ではリンク４０，４１が立ち上がってアーム部１０ａ，１０ｂ同士が離間するため、掘削の負荷をリンク４０，４１で受けることになるが、本実施形態では、掘削の負荷を常にアーム部１０ａ，１０ｂ同士の接触面で受けるため、力の伝達が良好であり、十分な強度をもって掘削作業を行なうことができる。
【００３８】
図６は本発明の第４の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ｃは、第３の実施形態のリンク機構７０において第１のリンク６６を排除し、第２のリンク６２の一端部を第２のアーム部１０ｂに設けられた一対の回転ローラ８０，８０間に位置させたものであり、その他の構成は第３の実施形態と同一である。
【００３９】
この構成では、アームシリンダ９のロッド部９ａの伸縮に伴って第２のリンク６２が支点ピン６４を中心に回動すると、回転ローラ８０，８０間で移動可能に挟持された第２のリンク６２の一端部によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａに沿ってスライドされる。したがって、第３の実施形態と同一の作用効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は前述した各実施例に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは言うまでもない。例えば、第１のアーム部１０ａ内に第２のアーム部１０ｂがスライド可能に収容されるテレスコープ形のアーム構造を採用し、アームシリンダ９の伸縮に伴う第１のアーム部１０ａの回動によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａ内をスライドするようなリンク機構を設けても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパワーショベルによれば、作業範囲を広くとることができ、しかも、アームをキャブ側に引き寄せた場合でもバケットとキャブとの干渉を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図２】図１のパワーショベルの動作状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図５】図４のパワーショベルの動作状態を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図７】従来のパワーショベルの一例を示す斜視図である。
【図８】従来のパワーショベルの他の例を示す平面図である。
【図９】図８のパワーショベルの斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…パワーショベル
２…キャブ
３…旋回体
４…台車
８…ブーム
９…アームシリンダ
１０…アーム
１０ａ…第１のアーム部
１０ｂ…第２のアーム部
１２…バケット
４０，４１，６０，６２，６６…リンク
４９…ロッド
７０…リンク機構
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーショベルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、掘削作業を行なうパワーショベルは、台車上に旋回可能に搭載された旋回体と、旋回体上に起伏可能に取り付けられたブームと、ブームの先端に回動可能に連結されたアームと、アームの先端に傾動可能に取り付けられたバケットとから成る。また、旋回体上には、ブームとアームとバケットとによって構成される作業部の操作及び台車の走行並びに旋回体の旋回操作等を行なうためのキャブ（操作室）が設置されている。
【０００３】
このようなパワーショベルは、近年、その作業性や機能性の向上を図るべく、様々なタイプのものが開発され実用化されている。例えば、図７に示されたパワーショベル１００は、アーム１１０の長さを変化させることによって、掘削深さ及び掘削高さを変えられるようになっている。すなわち、このパワーショベル１００では、アーム１１０が２つのアーム部１１０ａ，１１０ｂから成り、第１のアーム部１１０ａの上面に第２のアーム部１１０ｂがスライド可能に取り付けられている。そして、例えば油圧作動のアーム伸縮シリンダによって第２のアーム部１１０ｂがスライド動作される。なお、図中、１０４は台車、１０３は台車１０４の上部に旋回可能に搭載された旋回体、１０８は旋回体１０３に取り付けられ且つブームシリンダ１０７によって起伏されるブーム、１０９はブーム１０８の先端に取り付けらた第１のアーム部１１０ａを回動させるアームシリンダ、１１２は第２のアーム部１１０ｂの先端に取り付けられ且つ傾動シリンダ１１１によって傾動されるバケット、１０２はブーム１０８の側方に位置して旋回体１０３上に設置されたキャブである。
【０００４】
また、図８および図９に示されたパワーショベル１２０は、ブーム１０８をオフセットすることによって、側溝堀りを行なえるようになっている。具体的に説明すると、まず、このパワーショベル１２０は、旋回体１０３に起伏可能に取り付けられた第１のブーム１０８ａと、第１のブーム１０８ａの先端に取り付けられ且つ第１のブーム１０８ａに対して左右方向に旋回可能な第２のブーム１０８ｂと、第２のブーム１０８ｂの先端に取り付けられ且つ第２のブーム１０８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材１２１と、オフセット部材１２１に取り付けられ且つオフセット部材１２１に対して上下方向に旋回可能なアーム１１０と、オフセット部材１２１に取り付けられアーム１１０を旋回させるアームシリンダ１０９と、アーム１１０の先端に取り付けられ且つ傾動シリンダ１１１によって傾動されるバケット１１２とを備えている。なお、図８および図９中において、図７と共通する構成要素には同一の符号が付されている。
【０００５】
また、特に図８に示すように、第１のブーム１０８ａの先端部の一方側の側面にはブラケット１２６が固着され、このブラケット１２６には油圧シリンダ１２５が回動可能に取り付けられている。また、油圧シリンダ１２５のロッド部の先端は、第２のブーム１０８ｂの一方側の側面のブラケット１２９に回動可能に連結されている。一方、第１のブーム１０８ａの先端部の他方側の側面にはブラケット１２２が固着され、このブラケット１２２には第２のブーム１０８ｂに沿って延びるロッド１２４の一端が回動可能に取り付けられている。また、ロッド１２４の他端はオフセット部材１２１の側面に固着されたブラケット１２３に回動可能に取り付けられている。
【０００６】
したがって、この構成によれば、図８に示すように、油圧シリンダ１２５のロッド部が伸縮動作されると、 それに伴って第２のブーム１０８ｂがオフセット部材１２１とともに第１のブーム１０８ａに対して左右方向に回動されるとともに、オフセット部材１２１に連結されたロッド１２４も第２のブーム１０８ｂの動きに追従して第２のブーム１０８ｂと同方向に回動される。この時、ロッド１２４は、オフセット部材１２１を第２のブーム１０８ｂに対して第２のブーム１０８ｂの回動方向と逆方向に回動させて、オフセット部材１２１を第１のブーム１０８ａと常時平行に位置させる。すなわち、ロッド１２４は、オフセット部材１２１および駆動リンク６として機能する第２のブーム１０８ｂとともにリンク機構を構成し、オフセット部材１２１の回動方向および回動量を規制しながらオフセット部材１２１を第１のブーム１０８ａと常時平行に維持する。 したがって、バケット１１２を車体の側方で平行に移動させて側溝１３０を掘削する側溝堀りが可能となる。
【０００７】
なお、図８の（ａ）はブーム１０８をキャブ１０２の右側にオフセットして右側で側溝堀りを行なう様子を、また、図８の（ｂ）はブーム１０８をキャブ１０２の左側にオフセットして左側で側溝堀りを行なう様子をそれぞれ示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パワーショベルは、一般に、アームやブームの長さによって作業範囲（作業半径）が決定される。アームの長さが図７に示すように変化しないアーム長固定型のパワーショベルの場合、作業範囲を大きくとるためには、例えばアームの長さを長く設定する必要がある。しかし、一般にバケットの幅はアームやブームの幅よりも大きいため、アームの長さが長くなると、アームを手元側（キャブ側）に引き寄せてバケットを抱え込む動作時に、バケットがキャブと干渉する虞れがある。特に、側溝掘りが可能な図８および図９のパワーショベルの場合には、図８の（ｂ）に示すようにキャブ１０２側の側溝を掘削する際にバケット１１２がキャブ１０２のほぼ正面に位置するため、アーム１１０の長さを長くすると、アーム１１０をキャブ１０２側に引き寄せてバケット１１２を抱え込む動作時にバケット１１２とキャブ１０２とが干渉する可能性が高く、また、狭い空間内で旋回体１０３を旋回させるためにブーム１０８およびアーム１１０を完全に引き寄せて折り畳む超小旋回姿勢時や、バケット１１２をキャブ１０２に接近させて掘削する手元側掘削時においても、長尺なアーム１１０に起因してバケット１１２とキャブ１０２とが干渉する虞れが高い。
【０００９】
これに対して、アーム１１０の長さが変化可能な図７のタイプのパワーショベルの場合には、作業範囲を大きくとるためにアーム１１０が伸長されていたとしても、アーム１１０をキャブ１０２側に引き寄せる際にアーム１１０を収縮させれば、バケット１１２とキャブ１０２との干渉を防止することができる。 しかし、操作者がアーム１１０を収縮させずに引き寄せたり或いは誤操作等した場合には、バケット１１２がキャブ１０２と干渉する虞れがある。
【００１０】
本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、作業範囲を広くとることができ、しかも、アームをキャブ側に引き寄せた場合でもバケットとキャブとの干渉を確実に防止できるパワーショベルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のパワーショベルは、台車に旋回可能に搭載され、キャブを備える旋回体と、旋回体上に起伏可能に設けられたブームと、ブームの先端部に回動可能に取り付けられた第１のアーム部と、先端にバケットを有する第２のアーム部とからなるアームと、伸縮可能なロッドを有し、このロッドの伸縮動作によって第１のアーム部をブームに対して回動させるアームシリンダと、第１のアーム部と第２のアーム部とを連結し、アームシリンダのロッドの伸縮に伴う第１のアーム部の回動によって動作して第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させるリンク機構とを具備し、前記リンク機構は、第１のアーム部がキャブ側に向けて内側に回動されると、アームの長さが収縮するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させ、第１のアーム部がキャブから遠ざかるように外側に回動されると、アームの長さが伸長するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るパワーショベル（油圧ショベル）１を示している。図１に示すように、本実施形態のパワーショベル１は、台車４と、台車４の上部に旋回可能に搭載された旋回体３とを備えている。旋回体３には油圧シリンダ（以下、ブームシリンダという）７によって起伏可能なブーム８が取り付けられている。また、ブーム８の先端にはアーム１０が設けられている。アーム１０は、ブーム８の先端部に支軸４２を介して回動可能に取り付けられた第１のアーム部１０ａと、先端にバケット１２を有する第２のアーム部１０ｂとから成る。
【００１３】
ブーム８側に取り付けられた油圧シリンダ（以下、アームシリンダという）９によって第１のアーム部１０ａを支軸４２を中心に回動させることができるように、第１のアーム部１０ａの基端に突設されたブラケット４３には、アームシリンダ９のロッド部９ａが回動可能に取り付けられている。
【００１４】
第１のアーム部１０ａには、互いに平行な一対のリンク４０，４１を介して、第２のアーム部１０ｂが連結されている。 この場合、第１のリンク４０は、その一端が支点ピン４５を介して第２のアーム部１０ｂの基端に回動可能に連結され、他端が支点ピン４４を介して第１のアーム部１０ａの途中部位に回動可能に連結されている。また、第２のリンク４１は、その一端が支点ピン４７を介して第２のアーム部１０ｂの途中部位に回動可能に連結されるとともに、支点ピン４６を介して第１のアーム部１０ａの先端に回動可能に連結されている。また、第２のリンク４１の他端は、ロッド４９を介して、ブーム８の先端部に連結されている。この場合、ロッド４９の一端は、ブーム８の先端部に固着されたブラケット５０に支点ピン５１を介して回動可能に取り付けられ、また、ロッド４９の他端は、第２のリンク４１の他端に支点ピン４８を介して回動可能に取り付けられている。
【００１５】
第２のアーム部１０ｂの先端にはバケット１２が回動可能に取り付けられている。具体的には、一対のブラケット２７，２７（図では一方のブラケット２７のみが示されている）がバケット１２に固着され、ブラケット２７，２７の第１の端部２７ａに支持ピン２６を介して第２のアーム部１０ｂの先端が取り付けられている。また、バケット１２は、第２のアーム部１０ｂ側に取り付けられた油圧シリンダ（以下、バケットシリンダという）１１のロッド部１１ａを伸縮させてリンク機構３０を動作させることにより、傾動される。この場合、リンク機構３０は、第２のアーム部１０ｂの両側にそれぞれ連結された互いに平行な一対のリンク２２，２２と、バケット１２側に連結された互いに平行な一対のリンク２４，２４とから成る。さらに詳細には、各リンク２２，２２の一端が第２のアーム部１０ｂの先端側に取付ピン２１を介して回動自在に取付けられ、各リンク２４，２４の一端がバケット１２の各ブラケット２７，２７の第２の端部２７ｂにそれぞれ取付ピン２５を介して回動自在に取り付けられ、リンク２２，２２の他端とリンク２４，２４の他端とバケットシリンダ１１のロッド部１１ａとが取付ピン２３によって互いに回動可能に連結されている。
【００１６】
なお、旋回体３上には、ブーム８とアーム１０とバケット１２の操作及び台車４の走行並びに旋回体３の旋回操作等を行なうための操作室（以下、キャブという）２が、ブーム８の側方に位置して設置されている。
【００１７】
次に、上記構成のパワーショベル１の動作について説明する。
図１の状態からブームシリンダ７のロッド部を所定量伸長させると、ブーム８が起上されて、アーム部１０ａ，１０ｂおよびブーム８の姿勢が例えば図２に示す状態Ａに保持される。
【００１８】
この状態Ａから今度はアームシリンダ９のロッド部９ａを収縮していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に外側に回動するとともに、第２のリンク４１を介して第１のアーム部１０ａと接続するロッド４９も支点ピン５１を中心に外側に回動する。この時、ロッド４９は、第２のリンク４１を支点ピン４６を中心に図中反時計回りに回動させ、この第２のリンク４１を介して第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａから離間させるように動作させて第１のアーム部１０ａの先端側へと移動させる。また、この時、第１のリンク４０も第２のアーム部１０ｂの動きに追従して支点ピン４４を中心に回動する。すなわち、支点ピン４４，４６を中心として回動する平行リンク４０，４１によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に移動され、アーム１０全体の長さが伸長される。図中Ｂは、アームシリンダ９のロッド部９ａが完全に収縮された状態を示している。この状態では、第１のアーム部１０ａが外側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も伸長される。また、この状態Ｂでは、平行リンク４０，４１によって第１のアーム部１０ａから離間するように移動された第２のアーム部１０ｂが先端側で再び第１のアーム部１０ａと接触する。
【００１９】
一方、状態Ｂからアームシリンダ９のロッド部９ａを伸長していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に内側に回動するとともに、前述した動作と逆の動作を経て第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側へと移動される。そして、アームシリンダ９のロッド部９ａがストロークエンドまで伸長した状態（状態Ａ）では、第１のアーム部１０ａが内側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も収縮される。また、この状態Ａでは、平行リンク４０，４１によって第１のアーム部１０ａから離間するように移動された第２のアーム部１０ｂが基端側で再び第１のアーム部１０ａと接触する。
【００２０】
以上のように、本実施形態のパワーショベル１は、アームシリンダ９を伸長させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して内側に回動させると、すなわち、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に収縮される。したがって、バケット１２とキャブ２との干渉が確実に防止される。一方、アームシリンダ９を収縮させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して外側に回動させると、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に伸長される。したがって、広い範囲にわたって作業を行なうことが可能となる。
【００２１】
図２には、アーム長固定型のパワーショベルＰのバケット１１２の先端の軌跡Ｃ１と、本実施形態のパワーショベル１のバケット１２の先端の軌跡Ｃ２とが示されている。これらの軌跡から分かるように、アーム長固定型のパワーショベルＰは、バケット１１２とキャブ２との干渉を防止するためアーム１１０をあまり長くすることができず、したがって、作業半径をあまり広くとることができないが、本実施形態のパワーショベル１は、第２のアーム部１０ｂの移動によりアーム１０全体の長さを変化させることができ、しかも、第２のアーム部１０ｂの自動後退動作によってバケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できるため、作業半径を大きくとることができる。
【００２２】
また、本実施形態のパワーショベル１は、単にアームシリンダ９を伸縮動作させるだけで、第２のアーム部１０ｂが自動的に第１のアーム部１０ａに対して前後動するため、アーム伸縮シリンダを別個に用意することなく且つアーム伸縮操作を別個に行なうことなく、アーム１０全体の長さを変化させることができる。
【００２３】
なお、本実施形態では、ピン４４を支軸４２と共用しても良い。すなわち、第１のリンク４０が支軸４２を中心に回動するようにしても良い。
図３は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ａは、ブーム８をオフセットすることによって側溝堀りが行なえるタイプのものである。なお、ブーム８以外の構成は第１の実施形態と同一であるため、第１の実施形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略することとする。
【００２４】
図示のように、本実施形態のパワーショベル１ａは、旋回体３に起伏可能に取り付けられた第１のブーム８ａと、第１のブーム８ａの先端に取り付けられ且つ第１のブーム８ａに対して左右方向に旋回可能な第２のブーム８ｂと、第２のブーム８ｂの先端に取り付けられ且つ第２のブーム８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材５９とによってブーム８が構成されている。なお、オフセット部材５９にはアームシリンダ９が設けられている。
【００２５】
また、図示しないが、図８で示したごとく、第１のブーム８ａの先端部の一方側の側面にはブラケットが固着され、このブラケットには油圧シリンダが回動可能に取り付けられている。また、前記油圧シリンダのロッド部の先端は、第２のブーム８ｂの一方側の側面のブラケットに回動可能に連結されている。一方、第１のブーム８ａの先端部の他方側の側面にはブラケット５２が固着され、このブラケット５２には第２のブーム８ｂに沿って延びるロッド５４の一端が回動可能に取り付けられている。また、ロッド５４の他端はオフセット部材５９の側面に固着されたブラケット５３に回動可能に取り付けられている。
【００２６】
そして、オフセット部材５９には、支軸４２を介して、第１のアーム部１０ａが上下動可能に取り付けられている。
このような構成のパワーショベル１ａは、図８で説明したごとくブーム８が動作して、側溝掘りを行なうことができるとともに、図２で説明したごとくアーム部１０ａ，１０ｂが動作して、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
一般に、ブームオフセット型のパワーショベルの場合、キャブ側の側溝を掘削する際にバケットがキャブのほぼ正面に位置する（図８の（ｂ）参照）ため、アームの長さを長くすると、アームをキャブ側に引き寄せてバケットを抱え込む動作時にバケットとキャブとが干渉する可能性が高いが、本実施形態のパワーショベル１ａは、ブームオフセット型でありながらも、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、第１の実施例で説明したように、ロッド４９およびリンク４０，４１の動作により、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に移動されてアーム１０全体の長さが自動的に収縮されるため、バケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できる。
【００２８】
図４および図５は本発明の第３の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ｂも、第２の実施形態と同様、ブーム８をオフセットすることによって側溝堀りが行なえるタイプのものである。なお、アーム部１０ａ，１０ｂ同士を相対的に移動させるためのリンク機構およびオフセット部材５９以外の構成は第２の実施形態と同一であるため、第２の実施形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明を省略することとする。
【００２９】
図示のように、本実施形態のパワーショベル１ｂでは、第２のブーム８ｂの先端に、アームシリンダ９を保持し且つ第２のブーム８ｂに対して左右方向に旋回可能なオフセット部材５９ａが取り付けられている。このオフセット部材５９ａは、第２の実施形態のオフセット部材５９と異なり略三角形状を成しているが、その機能においてオフセット部材５９と異なるところがない。
【００３０】
また、オフセット部材５９ａには、支軸４２を介して、第１のアーム部１０ａが回動可能に取り付けられている。アームシリンダ９によって第１のアーム部１０ａを支軸４２を中心に回動させることができるように、第１のアーム部１０ａの基端には、アームシリンダ９のロッド部９ａが回動可能に取り付けられている。
【００３１】
第１のアーム部１０ａには第２のアーム部１０ｂがスライド可能に連結されている。具体的には、第１のアーム部１０ａに形成されたレール８２に対して、第２のアーム部１０ｂに設けられた係合部８１がスライド可能に係合している。また、第２のアーム部１０ｂには、第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａに沿ってスライドさせるリンク機構７０が接続されている。リンク機構７０は３本のリンク６０，６２，６６から成る。このうち、第１のリンク６６は、その一端が支点ピン６７を介して第２のアーム部１０ｂの基端に回動可能に連結され、他端が支点ピン６５を介して「く」の字型の第２のリンク６２の一端に回動可能に連結されている。また、第２のリンク６２は、その略中央部位が支点ピン６４を介して第１のアーム部１０ａの途中部位に回動可能に連結されるとともに、他端が第３のリンク６０を介してオフセット部材５９ａに連結されている。ここで、第３のリンク６０の一端は、オフセット部材５９ａに支点ピン６１を介して回動可能に取り付けられ、また、第３のリンク６０の他端は、第２のリンク６２の他端に支点ピン６３を介して回動可能に取り付けられている。
【００３２】
次に、上記構成のパワーショベル１ｂの動作について説明する。
図４の状態からブームシリンダ７のロッド部を所定量伸長させると、ブーム８が起上されて、アーム部１０ａ，１０ｂおよびブーム８の姿勢が例えば図５に示す状態Ａに保持される。
【００３３】
この状態Ａから今度はアームシリンダ９のロッド部９ａを収縮していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に外側に回動するとともに、第２のリンク６２を介して第１のアーム部１０ａと接続する第３のリンク６０も支点ピン６１を中心に外側に回動する。この時、第３のリンク６０は、第２のリンク６２を支点ピン６４を中心に図中反時計回りに回動させ、第２のリンク６２に連結する第１のリンク６６を介して第２のアーム部１０ｂを第１のアーム部１０ａに沿って先端側にスライドさせる。これにより、アーム１０全体の長さが伸長される。なお、図５中、Ｂは、アームシリンダ９のロッド部９ａが完全に収縮された状態を示している。この状態では、第１のアーム部１０ａが外側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も伸長される。
【００３４】
一方、状態Ｂからアームシリンダ９のロッド部９ａを伸長していくと、第１のアーム部１０ａが支軸４２を中心に内側に回動するとともに、前述した動作と逆の動作を経て第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側へと移動される。そして、アームシリンダ９のロッド部９ａがストロークエンドまで伸長した状態（状態Ａ）では、第１のアーム部１０ａが内側に最大限に回動されるとともに、第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側に最大限に移動される。すなわち、アーム１０が最も収縮される。
【００３５】
以上のように、本実施形態のパワーショベル１ｂは、アームシリンダ９を伸長させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して内側に回動させると、すなわち、第１のアーム部１０ａをキャブ２側に引き寄せると、リンク機構７０によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの基端側にスライドされてアーム１０全体の長さが自動的に収縮される。したがって、バケット１２とキャブ２との干渉が確実に防止される。一方、アームシリンダ９を収縮させて第１のアーム部１０ａをブーム８に対して外側に回動させると、リンク機構７０によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａの先端側にスライドされてアーム１０全体の長さが自動的に伸長される。したがって、広い範囲にわたって作業を行なうことが可能となる。
【００３６】
図５には、アーム１１０の長さが固定されたブームオフセット型のパワーショベル１２０（図８および図９で説明した ）のバケット１１２の先端の軌跡Ｃ１と、本実施形態のパワーショベル１ｂのバケット１２の先端の軌跡Ｃ２とが示されている。これらの軌跡から分かるように、パワーショベル１２０は、バケット１１２とキャブ２との干渉を防止するためアーム１１０をあまり長くすることができず、したがって、作業半径をあまり広くとることができないが、本実施形態のパワーショベル１ｂは、第２のアーム部１０ｂのスライドによりアーム１０全体の長さを変化させることができ、しかも、第２のアーム部１０ｂの自動後退動作によってバケット１２とキャブ２との干渉を確実に防止できるため、作業半径を大きくとることができる。
【００３７】
また、本実施形態のパワーショベル１ｂは、第１および第２のアーム部１０ａ，１０ｂが常に接触した状態であるため、掘削の負荷をアーム部１０ａ，１０ｂ同士の接触面で受けることができ、負荷に対して十分な強度を確保できる。すなわち、前述した第１および第２の実施形態では、アームシリンダ９の最伸長時および最収縮時においてのみアーム部１０ａ，１０ｂ同士が接触し、それ以外ではリンク４０，４１が立ち上がってアーム部１０ａ，１０ｂ同士が離間するため、掘削の負荷をリンク４０，４１で受けることになるが、本実施形態では、掘削の負荷を常にアーム部１０ａ，１０ｂ同士の接触面で受けるため、力の伝達が良好であり、十分な強度をもって掘削作業を行なうことができる。
【００３８】
図６は本発明の第４の実施形態を示している。本実施形態のパワーショベル１ｃは、第３の実施形態のリンク機構７０において第１のリンク６６を排除し、第２のリンク６２の一端部を第２のアーム部１０ｂに設けられた一対の回転ローラ８０，８０間に位置させたものであり、その他の構成は第３の実施形態と同一である。
【００３９】
この構成では、アームシリンダ９のロッド部９ａの伸縮に伴って第２のリンク６２が支点ピン６４を中心に回動すると、回転ローラ８０，８０間で移動可能に挟持された第２のリンク６２の一端部によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａに沿ってスライドされる。したがって、第３の実施形態と同一の作用効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明は前述した各実施例に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは言うまでもない。例えば、第１のアーム部１０ａ内に第２のアーム部１０ｂがスライド可能に収容されるテレスコープ形のアーム構造を採用し、アームシリンダ９の伸縮に伴う第１のアーム部１０ａの回動によって第２のアーム部１０ｂが第１のアーム部１０ａ内をスライドするようなリンク機構を設けても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパワーショベルによれば、作業範囲を広くとることができ、しかも、アームをキャブ側に引き寄せた場合でもバケットとキャブとの干渉を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図２】図１のパワーショベルの動作状態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図５】図４のパワーショベルの動作状態を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るパワーショベルの側面図である。
【図７】従来のパワーショベルの一例を示す斜視図である。
【図８】従来のパワーショベルの他の例を示す平面図である。
【図９】図８のパワーショベルの斜視図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…パワーショベル
２…キャブ
３…旋回体
４…台車
８…ブーム
９…アームシリンダ
１０…アーム
１０ａ…第１のアーム部
１０ｂ…第２のアーム部
１２…バケット
４０，４１，６０，６２，６６…リンク
４９…ロッド
７０…リンク機構
Claims (1)
- 台車に旋回可能に搭載され、キャブを備える旋回体と、
旋回体上に起伏可能に設けられたブームと、
ブームの先端部に回動可能に取り付けられた第１のアーム部と、先端にバケットを有する第２のアーム部とからなるアームと、
伸縮可能なロッドを有し、このロッドの伸縮動作によって第１のアーム部をブームに対して回動させるアームシリンダと、
第１のアーム部と第２のアーム部とを連結し、アームシリンダのロッドの伸縮に伴う第１のアーム部の回動によって動作して第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させるリンク機構と、
を具備し、
前記リンク機構は、第１のアーム部がキャブ側に向けて内側に回動されると、アームの長さが収縮するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させ、第１のアーム部がキャブから遠ざかるように外側に回動されると、アームの長さが伸長するように第２のアーム部を第１のアーム部に対して移動させることを特徴とするパワーショベル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19412597A JP3812993B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | パワーショベル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19412597A JP3812993B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | パワーショベル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136380A JPH1136380A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3812993B2 true JP3812993B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=16319333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19412597A Expired - Fee Related JP3812993B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | パワーショベル |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3812993B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109469130B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-05-07 | 马鞍山金顺来工业设计有限公司 | 一种双向工作挖掘机 |
| CN109469129B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-05-07 | 马鞍山金顺来工业设计有限公司 | 一种挖掘机 |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP19412597A patent/JP3812993B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH1136380A (ja) | 1999-02-09 |
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