JP3894396B2

JP3894396B2 - 油圧ショベルにおける作業機用油圧配管構造

Info

Publication number: JP3894396B2
Application number: JP20761998A
Authority: JP
Inventors: 宏泰沢守; 正毅田丸; 清杉山; 信弥越井; 淳小泉
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2018-07-23
Also published as: JP2000038740A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧力にて起伏作動するブーム、アーム及びバケットからなる作業機を旋回フレームに対して左右にスイング可能にしたスイング機構付きの油圧ショベルにおける作業機用油圧配管構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スイング機構付きの油圧ショベルにおける作業機用油圧配管構造において、スイング機構部の油圧配管の可撓部分（ゴムホース）の形態変化を吸収する油圧配管構造として、従来、次のような技術が提案されている。
【０００３】
第１の従来技術として、実開平６−８４５８号公報に記載されたものがある。この従来のものは、機体フレームの前端部に左右方向にスイング自在に取付けたスイングブラケットに油圧力にて作動するブーム、アーム、バケットからなる作業機のブームを回動自在に支持したスイング機構付きの油圧ショベルにおいて、上記作業機の各アクチュエータに接続する作業機用油圧配管は上記ブームの回動支点の近傍で支持されている。
【０００４】
また第２の従来技術として、特開平８−１９９６１４号公報に示されたものがある。この従来のものは、上記スイング機構付きの油圧ショベルにおいて、作業機の各アクチュエータに接続する作業機用の油圧配管は、スイングブラケットのスイング作動に連動して、これのスイング中心に接近、離隔可能に設けたプレートに支持されて、スイングブラケットのスイング作動に応じて上記油圧配管の支持部が移動し、作業機のスイング作動における配管のたるみを一定に保持することができるようになっている。
【０００５】
また第３の従来技術として、特開平９−２８７１６８号公報に示されたものがある。この従来のものは、上記スイング機構付きの油圧ショベルにおいて、スイングブラケットのブーム取付部に取り付けたブームの下端面とブーム取付部の底面との間に空間部を形成し、この空間部に作業機用の油圧配管を通すようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した各従来技術には次のような問題がある。すなわち、第１の従来技術では、複数本、例えば６本の油圧配管の可撓部分がブームの回動支点の近傍で支持されているため、この油圧配管の可撓部分は、作業機のスイング及び起伏作動のためにたるみをもたせて配置された長さの中間部が支持固定されるため、このたるみ分の長さが１／２となってしまう。このため、作業機のスイング及び起伏時に、油圧配管の可撓部分の曲がり半径が小さくなり、従って油圧配管の可撓部分に無理がかかり耐久性に問題があった。
【０００７】
また、第２の従来技術では、油圧配管の可撓部分のたるみ部の中間を支持する支持部材がスイングブラケットのスイング作動に従って移動する構造となっているので、構造が複雑になってコストが高くなる。また油圧配管の可撓部分の交換が難かしかった。
【０００８】
さらに、第３の従来技術では、油圧配管の可撓部分はブームの下端面とブーム取付部の底面との間の狭い空間部を通るため、作業機のスイング及び起伏作業が繰り返し行われる際に、この部分の油圧配管はブームの下端面やブーム取付部の底面の各部に接触して破損の恐れがあった。
【０００９】
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、作業機の各アクチュエータに接続する油圧配管の可撓部分のたるみ部に無理な曲げ力が作用することがなくなり、またこれの耐久性を向上することができ、さらに配管構造が簡単で、しかも配管作業が簡易になるようにした油圧ショベルにおける作業機用油圧配管構造を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本発明に係る油圧ショベルの作業機用油圧配管構造は、それぞれ油圧シリンダにて起伏作動するようにしたブーム、アーム、バケット等からなる作業機が、これのブームの基端が旋回フレームに左右方向にスイング可能に設けたスイングブラケットに取り付けられてなる油圧ショベルにおいて、作業機の各油圧シリンダの油圧配管のうち、旋回フレームから作業機に跨がる間の可撓部分を、旋回フレームの配管配設出口に設けた保持装置と、作業機のブームの中間部位の側面にそれぞれ拘束し、前記保持装置の外側で、旋回フレームに固着した固定案内部材とこの固定案内部材の上側に設けた作業者用のステップとの間を通し、さらに可撓部分の中間部を略Ｓ字状に湾曲し、これの下方側湾曲から上方側湾曲の折り返し部位が、ブーム起伏支点部の略側方部に位置するように、スイングブラケットに設けた可撓部分案内装置を通過させて配置すると共に、可撓部分案内装置をスイングブラケットに対して、少なくとも上下方向に特定角度範囲にわたって変位できるように配設した構成になっている。
【００１１】
そしてこの発明において、作業機のブームが起伏及びスイングしたときに、略Ｓ字状に湾曲した油圧配管の可撓部分が、ブームの起伏及びスイングに応じて変形される。このとき、可撓部分の略Ｓ字状湾曲形状の下方側湾曲から上方側湾曲の折り返し部が、ブームの起伏支点部において前後、上下方向にある範囲内において自由状態で案内支持される。
【００１２】
上記発明によれば、作業機のブームの起伏作動及びスイングブラケットのスイング作動時において、これに追随して油圧配管の可撓部分に湾曲変形があっても、湾曲の折り返し部が殆ど自由に変形される。従って、上記作業機の作動時における油圧配管の可撓部分に無理な曲げ力が作用することがなくなり、この部分の湾曲半径を小さくできると共に、作業機周囲からこの可撓部分（ゴムホース部分）が飛び出すことがない油圧配管構造とすることができる。
【００１３】
また、上記構成の油圧ショベルにおける作業機用油圧配管において、油圧配管の可撓部の折り返し部を案内装置にて束ねて案内支持されることにより、上記可撓部分の複数本の油圧配管（ゴムホース）がまとめて束ねられ、これにより油圧配管の配管作業が容易になり、コストも安価にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は発明を適用しようとする油圧ショベルを概略的に示すもので、図中１は履帯式の走行装置２に旋回可能に搭載された旋回フレームであり、この旋回フレーム１の前端部にスイングブラケット３が左右方向にスイング可能に設けられている。４はこのスイングブラケット３の右側に突設されたスイングアーム３ａに連結されてこれをスイングするための油圧シリンダで、この油圧シリンダ４は旋回フレーム１の前部に設けられた窓穴より突出し、これの基端が旋回フレーム１内に左右方向に回動自在に支持されている。
【００１９】
上記スイングブラケット３には、ブーム５、アーム６、バケット７からなる作業機のブーム５が起伏自在に連結されており、またこのスイングブラケット３の前部にブーム５を起伏するブーム用の油圧シリンダ８の基端が支持されている。また、９，１０はアーム６、バケット７をそれぞれ作動するための油圧シリンダである。この各作業機用の油圧シリンダ８，９，１０のそれぞれには往復用の２本ずつの油圧配管が旋回フレーム１内に設けた油圧制御機（図示せず）に接続されている。
【００２０】
以下に、この作業機用の油圧配管構造の実施の形態を図２以下にて説明する。
【００２１】
上記作業機用の油圧配管は、通常の場合、ブーム用、アーム用、バケット用のそれぞれ２本ずつの合計６本であり、そのほかに、オプションとしてブレーカを装着する場合には、これ用の２本の油圧配管が追加されて８本となる。この実施の形態では、説明を簡単にするために、６本の油圧配管を用いている形態について説明する。
【００２２】
上記油圧配管は上記したように６本構成となっている。そして、この各油圧配管の基端部はゴムホースにて構成された可撓部分１１となっており、この可撓部分１１はスイングブラケット３より右側に設けられた旋回フレーム１の配管配設出口より束状になって導出され、ブーム５の中間部位の右側面に跨がる間にわたって略Ｓ字状にたるませて配置されている。ゴムホースで構成した可撓部分１１の各油圧配管の先端部はジョイント１２にて剛性のチューブに連結され、この各チューブがクリップ１３にてブーム５の右側面に固定されている。
【００２３】
上記可撓部分１１で、かつ旋回フレーム１の内側部分は、これの長手方向２個所において、保持装置１４，１４にて保持されている。この各保持装置１４，１４は図３に示すようになっている。これは、開放端にフランジを設けたコ字状に形成された保持金具１５と、この保持金具１５内に嵌合し、かつ上記６本の油圧配管が通る６個の穴１６を有するゴム材等の弾性材からなる緩衝材１７と、上記フランジに固着する締め金具１８とからなり、上記保持金具１５はブラケット１９にて旋回フレ−ム１側に固着されている。
【００２４】
なお、上記油圧配管がブレーカ等のオプション用として２本追加する場合には、図中鎖線で示したように、締め金具１８に重ねて、開放端にフランジを設けたコ字状に形成された補助保持金具２０を上記把持金具１５に固着し、この補助金具２０内に上記追加の油圧配管を通して支持する。このとき、補助保持金具２０内には緩衝材は入れない。なお、必要に応じてここに緩衝材を入れてもよい。
【００２５】
また、図２に示すように上記保持装置１４より外側に枠状の固定案内部材２１が旋回フレーム１に固着して設けてあり、この固定案内部材２１の上側に作業者用のステップ２２がある。そしてこの固定案内部材２１とステップ２２との間の空間内に６本の、及び８本の油圧配管が通るようになっている。
【００２６】
油圧配管の可撓部分１１の中間部で、かつ略Ｓ字状湾曲形状の下方側湾曲から上方側湾曲の折り返し部位はスイングブラケット３のブーム支持部の側面に設けた可撓部分案内装置２３にて束状になって前後方向、上下方向及び左右方向にある範囲にわたって自由度を有して案内されている。
【００２７】
この可撓部分案内装置２３は図５から図８に示すようになっている。これは、油圧配管の数が６本用と８本用があり、まず図５から図６に示した６本用について説明する。棒材にて四辺形状に形成されると共に、各辺に円筒ローラ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを回転自在に嵌合してなる案内枠２５と、この案内枠２５を固着した取付板２６とからなっている。そしてこの取付板２６は上下方向に回動自在にして２本のボルト２７ａ，２７ｂにてスイングブラケット３に取り付けてある。すなわち、一方のボルト２７ａはブッシュ２８を介して取付板２６に回転自在に嵌合されており、他方のボルト２７ｂはブッシュ２８を介して、取付板２６に上記一方のボルト２７ａによる取付け部に対して円弧状に設けた長穴２９に移動部材に嵌合されていて、この長穴２９の長さにわたって上下方向に揺動されるようになっている。そして上記案内枠２５内に６本の油圧配管の可撓部分１１が自由状態で挿通してある。
【００２８】
図７は油圧配管の数が８本用の案内装置２３′を示すもので、これの案内枠２５ａは、上記６本用の案内枠２５に補助枠部材３０を追加した形状になっていて、この補助枠部材３０内に追加の油圧配管を挿通する。案内枠２５ａを固着する取付板２６は６本用のものと同じである。そしてこの補助枠部材３０の各辺に円筒ローラ２４ｅ，２４ｆ，２４ｇが回転自在に嵌合されている。
【００２９】
なお、上記補助枠部材３０を有する可撓部分案内装置２３′は、この補助枠部材３０と一体構成のものを図７で示したが、図８に示すように、補助部材枠３０ａを案内枠２５ｂに対して着脱可能にした構成にしてもよい。
【００３０】
スイングブラケット３は上記したように油圧シンダ４の伸縮動により左右に回動されるが、これが左方向に回動したときに、このスイングブラケット３の右側に位置する油圧配管の可撓部分１１のたるみ部は伸ばされてスイングブラケット３の右側面に巻き付けられる状態になる。このときに油圧配管の可撓部分１１がスイングブラケット３の右側面に強く当接しなようにするために、図９、図１０に示すように、スイングブラケット３は、ブーム５を起伏動作する油圧シリンダ８の取付部から上方側のブーム起伏支点部に向かう二股ブラケット壁３ｂ，３ｃを略Ｕ字形にして、二股ブラケット壁３ｂ，３ｃのの側方下部側に上記可撓部分案内装置２３，２３′の取付板２６の取付け位置よりＤだけ内側に凹ませた凹入個所３１が設けられている。そして二股ブラケット壁３ｂ，３ｃの外面が円弧状に形成されている。そして上記凹入個所３１に油圧配管の可撓部分が対向するようになっている。
【００３１】
上記構成において、油圧配管の略Ｓ字状になっている可撓部材１１で、これが６本の場合は旋回フレーム１内からの出口部において、これの長手方向の２個所で保持装置１４，１４にて動くことがないように保持される。また先端部はジョイント１２及びクリップ１３にてブーム５の側面に固定される。そしてこの可撓部分１１の中間部は、スイングブラケット３の上部、すなわちブーム５の回動基端部において、これの略Ｓ字状湾曲形状の下方側湾曲から上方側湾曲の折り返し部が可撓部分案内装置２３により、油圧配管の長さ方向には自由に、かつ直径方向にある範囲にわたて自由に、すなわち、前後方向、上下方向及び左右方向に変位可能に案内される。
【００３２】
そしてこのときブーム５を油圧シリンダ８の伸縮動させて起伏作動すると、油圧配管の略Ｓ字状にした可撓部分１１はこのブーム５の起伏に従って起伏方向に変形するが、これの中間部が、ブーム５の回動支点部分で可撓部分案内装置２３にて案内されて、ある自由度をもった状態で拘束される。またこのとき、案内装置２３は上下方向に揺動自在になっているので、起伏方向に変形する油圧配管に無理な力が作用されない。
【００３３】
また、上記油圧配管の可撓部分１１が上記６本のほかに、例えばブレーカ用に２本の油圧配管が増設された場合には、保持装置１４に補助保持金具２０を固着して、この中に上記増設の油圧配管を通す。また、これの中間部は図７に示した補助枠部材３０，３０ａを有する可撓部分案内装置２３′を用い、この補助枠材材３０，３０ａ内に増設の油圧配管を通す。
【００３４】
この場合、この可撓部分案内装置２３′において、増設の油圧配管は既設の油圧配管と隔離されるから、この増設の油圧配管がブレーカ用であって、その作業時に激しく振動しても、これの振動が既設側の油圧配管に伝えられず、摩擦されることがない。
【００３５】
スイング用の油圧シリンダ４を伸縮させてスイングブラケット３を回動することにより、作業機は左右にスイングされる。スイングブラケット３が左方向に回動すると、略Ｓ字状にたるませて配置された可撓部分１１が、スイングブラケット３の右側に巻きつくように引っぱられるが、スイングブラケット３の右側部に凹入個所３１が設けられているので、引っぱられスイングブラケット３側へ寄せられた油圧配管はこの凹入個所３１内に入り、スイングブラケット３に当接することがなく、仮に接触したとしてもゆるやかに接触される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用しようとする油圧ショベルを概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の要部の一例を示す斜視図である。
【図３】保持装置の一例を示す正面図である。
【図４】可撓部分案内装置の一例を示す正面図である。
【図５】可撓部分案内装置の一例を示す平面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図７】可撓部分案内装置の他例を示す平面図である。
【図８】可撓部分案内装置の異なる他例を示す平面図である。
【図９】スイングブラケット部を示す正面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【符号の説明】
１…旋回フレーム
２…走行装置
３…スイングブラケット
３ａ…スイングアーム
３ｂ，３ｃ…二股ブラケット壁
４，８，９，１０…油圧シリンダ
５…ブーム
６…アーム
７…バケット
１１…可撓部分
１２…ジョイント
１３…クリップ
１４…保持装置
１５…保持金具
１６…穴
１７…縮衝材
１８…締め金具
１９…ブラケット
２０…補助保持金具
２１…固定案内部材
２２…ステップ
２３，２３′…可撓部分案内装置
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ…円筒ローラ
２５，２５ａ，２５ｂ…案内枠
２６…取付板
２７ａ，２７ｂ…ボルト
２８…ブッシュ
２９…長穴
３０，３０ａ…補助枠部材
３１…凹入個所

Claims

それぞれ油圧シリンダ（４，８，９，１０）にて起伏作動するようにしたブーム（５）、アーム（６）、バケット（７）等からなる作業機が、これのブーム（５）の基端が旋回フレーム（１）に左右方向にスイング可能に設けたスイングブラケット（３ａ）に取り付けられてなる油圧ショベルにおいて、
作業機の各油圧シリンダ（４，８，９，１０）の油圧配管のうち、旋回フレーム（１）から作業機に跨がる間の可撓部分（１１）を、旋回フレーム（１）の配管配設出口に設けた保持装置（１４，１４）と、作業機のブーム（５）の中間部位の側面にそれぞれ拘束し、
前記保持装置（１４，１４）の外側で、旋回フレーム（１）に固着した固定案内部材（２１）とこの固定案内部材の上側に設けた作業者用のステップ（２２）との間を通し、さらに可撓部分（１１）の中間部を略Ｓ字状に湾曲し、これの下方側湾曲から上方側湾曲の折り返し部位が、ブーム起伏支点部の略側方部に位置するように、スイングブラケット（３）に設けた可撓部分案内装置（２３，２３′）を通過させて配置すると共に、可撓部分案内装置（２３，２３′）をスイングブラケット（３）に対して、少なくとも上下方向に特定角度範囲にわたって変位できるように配設したことを特徴とする油圧ショベルにおける作業機用油圧配管構造。