JP4418401B2 - シリンダガードの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に装着されたブレード装置を保護するシリンダガードの取付構造に関するものである。

一般に、油圧ショベル等の作業機械の中には、図７に示すように、土砂の運土，掘削，整地等の作業ができるように、上部旋回体が旋回自在に支持される下部走行体のフレーム２にブレード装置１が取り付けられたものがある。
ブレード装置１は、前方から見て左右に長い矩形状のブレード本体１１と、一端部がブレード本体１１の背面に固定され他端部が下部走行体フレーム２に支持されたアーム１２と、ブレード本体１１と下部走行体フレーム２との間に介在されたブレード用油圧シリンダ（以下、ブレードシリンダと記す）１３とをそなえている。そして、ブレードシリンダ１３へ流れる作動油の流れをオペレータ室において操作制御することによって、ブレードシリンダ１３が伸縮され、ブレード本体１１が昇降されるようになっている。

ブレード装置１によって上記整地等の作業を行なう場合、ブレード本体１１の前面の土砂がブレード本体１１の上を乗り越えて、ブレード本体１１の背面側（後方）に落下することがある。そのため、ブレード本体１１の背面側に位置するブレードシリンダ１３及びその油圧配管（図示略）が、この土砂により損傷するのを防止するために、ブレードシリンダ１３には、それらを覆い保護するシリンダガード（カバー部材）１４を設ける技術が、例えば特許文献１に開示されている。

そして、このシリンダガード１４の取付構造としては、例えば図６に示すように、ブレードシリンダ１３上面にボス１５を溶接して、このボス１５にシリンダガード１４をボルト１６で締結するものがある。
特開平１０−２１９７３２号公報

しかしながら、上記のように、ブレードシリンダ１３上面のボス１５を介してシリンダガード１４を組み付ける技術では、図６及び図８に示すように、ボルト１６のボルトヘッド１６ａやボス１５の部分がブレードシリンダ１３のチューブの外径Ｒよりも上方に突出して、この分だけ、シリンダガード１４とスイングフレーム（上部旋回体の旋回フレーム）３やスイングポスト４等の構造物とのクリアランスＬ_Aが小さくなってしまう。

一方、クリアランスＬ_Aを十分確保しようとすると、ブレード装置１の最大上昇量Ｂを制限する必要がある。ブレード装置１の最大上昇量Ｂは、本来、ある程度確保されていることが好ましく、ブレード装置１の最大上昇量Ｂが小さくなる、すなわち最大に上昇させた際の位置が低くなると、作業性や走破性が低下して好ましくない。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ブレード装置の油圧シリンダにシリンダガードを装着しながらも、ブレード装置の最大上昇量を十分に確保できるようにした、シリンダガードの取付構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のシリンダガードの取付構造は、作業機械のブレード装置（ブレード装置本体）を駆動する油圧シリンダを保護するために、前記油圧シリンダにシリンダガードを取り付ける構造において、前記油圧シリンダには、前記油圧シリンダから鉛直上方を避けた方向に突出して配設された油圧ポート用の突起部分が備えられるとともに、前記突起部分にボルト穴が穿設され、前記シリンダガードは、前記ボルト穴に締結されるボルトによって前記油圧シリンダに取り付けられていることを特徴としている。

請求項２記載の本発明のシリンダガードの取付構造は、請求項１記載のシリンダガードの取付構造において、前記突起部分は、前記油圧シリンダに対して斜め上向きに傾斜して配設されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明のシリンダガードの取付構造は、請求項２記載のシリンダガードの取付構造において、前記油圧ポートとして、ヘッド側油圧ポートとロッド側油圧ポートとが設けられ、前記ヘッド側油圧ポート用の突起部分は、前記油圧シリンダの左右いずれか一方に傾斜し、前記ロッド側油圧ポート用の突起部分は、前記油圧シリンダの左右いずれか他方に傾斜していることを特徴としている。

請求項１記載の本発明のシリンダガードの取付構造によれば、前記油圧シリンダから鉛直上方を避けた方向に突出して配設された油圧ポート用の突起部分を利用して、この突起部分にボルト穴を穿設し、シリンダガードは、このボルト穴に締結されるボルトによって油圧シリンダに取り付けられるので、シリンダガードを油圧シリンダに密着して取り付けることが可能となり、シリンダガードとスイングフレームやスイングポスト等の構造物とのクリアランスをより大きく確保することができる。したがって、ブレード装置にシリンダガードを装着しながらも、ブレード装置の最大上昇量を十分に確保することができる。

また、油圧ポート用の突起部分を利用しているので、ボスを油圧シリンダに溶接する従来技術に比べて、シリンダガード取り付けにかかる部品点数を削減することができ、その結果コストを低減することができる。さらに、溶接部位を減らすことができるので、溶接の熱が油圧シリンダに与える影響を低減でき、油圧シリンダの強度を向上させることができる。

請求項２記載の本発明のシリンダガードの取付構造によれば、油圧ポート用の突起部分を鉛直上方以外に向ける場合、シリンダガードに、この突起部分への取付部として、例えば両端部を折り曲げ加工する必要があるが、突起部分が前記油圧シリンダに対して斜め上向きに傾斜して配設されているので、例えば真横に向けて配設した場合に比べて、折り曲げ部分のサイズを小さく、且つ、曲げ加工の回数を少なくすることができて、シリンダガードの形状を比較的単純なものとして容易に製作することが可能となる。

請求項３記載の本発明のシリンダガードの取付構造によれば、シリンダガードは左右の２点でそれぞれ支持されて、その支持をより安定させることができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態に係る作業機械のブレード装置を示し、図１はその要部拡大正面図、図２はそのブレード装置の一構成部材であるエルボを示す図、図３はそのブレード装置のブレードシリンダとシリンダガードとを示す図、図４はそのブレード装置を示す側面図である。なお、従来技術のものと同じ部材等は同じ符号を付し、また、従来技術の説明に用いた図を適宜流用して説明する。

図４に示すように、ブレード装置１は、前方から見て左右に長い矩形状のブレード本体１１と、先端部（一端部）がブレード本体１１の背面に固定され基端部（他端部）が下部走行体フレーム２に支持された左右一対のアーム１２と、ブレード本体１１と下部走行体フレーム２との間に介在されたブレード用油圧シリンダ（ブレードシリンダ）３０と、ブレードシリンダ３０の上面を覆うブレードシリンダガード（以下、シリンダガードと記す）２０とをそなえて構成されている。

左右一対のアーム１２の基端部は、下部走行体フレーム２に固着された左右一対のアーム用ブラケット５にそれぞれ、ピン５ａで上下揺動自在に連結されている。そして、一対のアーム用ブラケット５の中央（略中央）に位置するように、シリンダ用ブラケット６が下部走行体フレーム２に固着されて、後述するブレードシリンダ３０のロッド３３の基端部がシリンダ用ブラケット６にピン６ａで上下揺動自在に連結されている。

図１に示すように、シリンダガード２０は、矩形状のトッププレート２０ａと、トッププレート２０ａの幅方向両端部を屈曲して形成された軸方向に延在する一対のサイドプレート２０ｂ，２０ｂとにより構成されている。そして、ブレード装置１により土砂の運土，掘削，整地等の作業を行なう際に、土砂がブレード本体１１の上を乗り越えて、ブレード本体１１の背面側に落下することがあるが、シリンダガード２０は、トッププレート２０ａとサイドプレート２０ｂ，２０ｂとによりブレードシリンダ３０を覆うようになっているので、ブレード本体１１の背面側に位置するブレードシリンダ３０及びその油圧配管（図示略）の土砂による損傷を防止できるようになっている。

ブレードシリンダ３０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、シリンダチューブ３１と、シリンダチューブ３１の内周面に摺動自在に内嵌するピストン３２と、ピストン３２に一体的に固定されるピストンロッド３３とがそなえられ、シリンダチューブ３１内部のピストン３２の軸方向両側には、ピストン３２を境にして、ヘッド側油室３５ａとロッド側油室３５ｂとが形成される。

さらに、シリンダチューブ３１には、内部に供給される作動油（圧油）が出入りするための一対の給排ポート３４ａ，３４ｂがそなえられ、ヘッド側油室３５ａに一つのポート（ヘッド側油圧ポート）３４ａが接続され、ロッド側油室３５ｂにもう一つのポート（ロッド側油圧ポート）３４ｂが接続されている。これらの給排ポート３４ａ，３４ｂの油路は、図１に示すように、いずれも、機体（及びシリンダチューブ３１）に対して斜め上向きに傾斜して配設された突起部分としての配管用エルボ（圧油継手、以下単にエルボと記す）３６ａ，３６ｂの内部に、Ｌ字状に設けられている。

このような給排ポート３４ａ，３４ｂを構成するエルボ３６ａ，３６ｂは、図２に示すような形状をしており、図１及び図３（ｂ）に示すように、ヘッド側油圧ポート３４ａ用のエルボ３６ａは、シリンダチューブ３１の外周面のブレード本体１１側の先端部且つ上面視で右側に、右上斜め方向に傾斜して配設されている。そしてロッド側油圧ポート３４ｂ用のエルボ３６ｂは、シリンダチューブ３１の外周面のロッド側の基端部且つ上面視で左側に、左上斜め方向に傾斜して配設されている。なお、ここでの左右は、機体前方から見た時の方向である。そして、エルボ３６ａ，３６ｂにはそれぞれ、図示しない油圧配管の一端が接続されるようになっており、油圧配管は、エルボ３６ａ，３６ｂ内部の給排ポート３４ａ，３４ｂを介して、それぞれヘッド側油室３５ａ，ロッド側油室３５ｂに連通するようになっている。

そして、油圧配管と給排ポート３４ａ，３４ｂとを通って作動油が各油室３５ａ，３５ｂに給排されることに基づきピストン３２がシリンダチューブ３１内を移動することで、ブレードシリンダ３０の伸縮作動が行なわれ、それに伴い、ブレード本体１１が昇降されるようになっている。
また、エルボ３６ａ，３６ｂにはそれぞれ、ボルト穴３６ｃ，３６ｃが穿設されている。つまり、本実施形態では、従来のシリンダチューブの上面に溶接されていたシリンダガード取り付け用ボス１５（図６参照）は廃除され、給排ポート３４ａ，３４ｂ部分に溶接されている既存の突起部分であるエルボを図２に示すような大きなエルボ３６ａ，３６ｂに形成し、エルボ３６ａ，３６ｂ内部に、給排ポート３４ａ，３４ｂとともにシリンダガード締結部として機能するボルト穴３６ｃを設けて、シリンダガード２０は、このボルト穴３６ｃに締結されるボルト３７によってブレードシリンダ３０に取り付けられるようにする。

本発明の一実施形態にかかるシリンダガードの取付構造は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
給排ポート３４ａ，３４ｂを構成するエルボ３６ａ，３６ｂにボルト穴３６ｃを設けて、シリンダガード２０のサイドプレート２０ｂ部分をブレードシリンダ３０に、ボルト穴３６ｃにボルト３７をナットとワッシャとにより締結させることで取り付けており、また、エルボ３６ａ，３６ｂはブレードシリンダ３０に対して斜め上向きに傾斜して配設されているので、図４に実線で示すように、エルボ３６ａ，３６ｂのブレードシリンダ３０上方への突出量がなく、シリンダガード２０をブレードシリンダ３０の上面に密着するように近接して取り付けることができる。したがって、ブレード本体１１を持ち上げた際に、シリンダガード２０とスイングフレーム３やスイングポスト４等の構造物とのクリアランスＬ_B（図１参照）を確保することができ、ブレード装置１の最大上昇量Ｂを十分確保することが可能となる。

また、従来は、シリンダガード２０を取り付けるために、シリンダチューブ３１の上面にボス１５を固着していたが、給排ポート３４ａ，３４ｂ部分のエルボ３６ａ，３６ｂを改良してシリンダガード２０を取り付けるので、シリンダガード２０の取り付けにかかる部品点数を削減することができ、その結果、コストを低減させることができる。さらに、溶接部位も減らすことができるので、溶接の熱がシリンダチューブ３１に与える影響を低減でき、ブレードシリンダ３０の強度を向上させることができる。

また、ヘッド側油圧ポート３４ａを構成するエルボ３６ａは、上面視で右側且つ先端部に配設され、ロッド側油圧ポート３４ｂを構成するエルボ３６ｂは、上面視で左側且つ基端部に配設され、シリンダガード２０は、このように左右及び両端にそれぞれ別々に配置された２つのエルボ３６ａ，３６ｂに穿設されたボルト穴３６ｃ，３６ｃを利用して締結されているので、左右及び両端の２点で支持されて比較的バランスが良く、その支持を安定させることができる。

また、エルボ３６ａ，３６ｂはブレードシリンダ３０に対して斜め上向きに傾斜して配設されているので、シリンダガード２０を、矩形状のトッププレート２０ａと、トッププレート２０ａを屈曲して形成した一対のサイドプレート２０ｂ，２０ｂとからなる単純な形状に形成することができる。つまり、シリンダガード２０の締結部であるサイドプレート２０ｂ，２０ｂを形成するための曲げ加工は１回で済み、且つ、後述する図５のものに比べてそのサイズを小さくすることができて、容易に製作することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本実施形態では、給排ポート３４ａ，３４ｂ用の配管用エルボ３６は、図２に示すような形状を有していたが、給排ポートとボルト穴とをそなえ、ボルト穴からなるシリンダガード締結部により、シリンダガードをシリンダチューブの上面に密着するように近接して取り付けることが可能であれば、図２に示すような形状に限らない。また、本実施形態では、給排ポートを構成する突起部分としてエルボタイプのものを取り上げたが、給排ポートを構成する突起部分は、エルボタイプのものに限らない。

また、本実施形態（図１参照）では、エルボ（突起部分）３６ａ，３６ｂは、機体に対して斜め上向きに傾斜して配設されたが、図５に示すように、エルボ３６ａ，３６ｂは、機体に対して水平方向になるように（真横に向けて）配設されても良い。つまり、エルボ３６ａ，３６ｂは、鉛直上方を避けた方向に突出していれば良い。このようにエルボ３６ａ，３６ｂを配設すれば、シリンダガード２０とスイングフレーム３やスイングポスト４とのクリアランスＬ_Bを十分確保することができ、また、ブレード装置の最大上昇量を十分確保することができる。

また、ブレードシリンダ及びシリンダガードは、本実施形態ではそれぞれ１つがそなえられているが、これらの数は１つに限定されるものではない。例えば、複数個のブレードシリンダと、この複数個のブレードシリンダと同数のシリンダガードとをそなえ、各ブレードシリンダにそれぞれシリンダガードを設置する構成でも良い。
また、例えば、２つのブレードシリンダがそなえられ、この２つのブレードシリンダを１つのシリンダガードで覆う構成でも良い。この場合には、例えば、ブレードシリンダは、ブレード本体から下部走行体フレームに介装される２本のアーム上にそれぞれ載置され、シリンダガードを締結するためのエルボとして、一方のブレードシリンダのヘッド側ポートを構成し外向きに配設されたエルボと、他方のブレードシリンダのロッド側ポートを構成し外向きに配設されたエルボとを用いて、１つのシリンダガードは左右且つ両端で２点支持されて２つのブレードシリンダを覆うことができる。もちろん、各ブレードシリンダのポートを構成する全４つのエルボを用いて、４点支持されても良い。この場合には、エルボはすべて外向きに傾斜させることが好ましい。

本発明の一実施形態に係るブレード装置の要部拡大正面図である。 本発明の一実施形態に係るブレード装置のエルボ単体図であって、（ａ）はその側面図，（ｂ）はその上面図，（ｃ）はその斜視図である。 本発明の一実施形態に係るブレード装置の一部分を示すものであって、（ａ）はその側面図，（ｂ）はその上面図である。 本発明の一実施形態に係るブレード装置を示す側面図である。 本発明のその他の実施形態に係るブレード装置の要部拡大正面図である。 本発明の従来技術に係るブレード装置の要部拡大正面図である。 本発明の従来技術に係るブレード装置を示す斜視図である。 本発明の従来技術に係るブレード装置を示す側面図である。

符号の説明

１ ブレード装置
２ 下部走行体フレーム
３ スイングフレーム（上部旋回体フレーム）
４ スイングポスト
５ アーム用ブラケット
５ａ ピン
６ シリンダ用ブラケット
６ａ ピン
１１ ブレード本体
１２ アーム
１３ ブレード用油圧シリンダ（ブレードシリンダ，油圧シリンダ）
１４ ブレードシリンダガード（シリンダガード）
１５ ボス
１６ ボルト
１６ａ ボルトヘッド
２０ ブレードシリンダガード（シリンダガード）
２０ａ トッププレート
２０ｂ サイドプレート
３０ ブレード用油圧シリンダ（ブレードシリンダ，油圧シリンダ）
３１ シリンダチューブ
３２ ピストン
３３ ロッド
３４ａ ヘッド側油圧ポート（給排ポート）
３４ｂ ロッド側油圧ポート（給排ポート）
３５ａ ヘッド側油室
３５ｂ ロッド側油室
３６ 配管用エルボ（エルボ，圧油継手，突起部分）
３６ａ ヘッド側エルボ
３６ｂ ロッド側エルボ
３６ｃ ボルト穴（シリンダガード締結部）
３７ ボルト
Ｂ ブレード装置の最大上昇量
Ｄ ブレード本体の幅
Ｈ ブレード本体の高さ
Ｌ_A，Ｌ_B ブレードシリンダガードとスイングフレームやスイングポストとのクリアランス
Ｒ シリンダチューブの外径

Claims (3)

1. 作業機械のブレード装置を駆動する油圧シリンダを保護するために、前記油圧シリンダにシリンダガードを取り付ける構造において、
   前記油圧シリンダには、前記油圧シリンダから鉛直上方を避けた方向に突出して配設された油圧ポート用の突起部分が備えられるとともに、前記突起部分にボルト穴が穿設され、
   前記シリンダガードは、前記ボルト穴に締結されるボルトによって前記油圧シリンダに取り付けられている
   ことを特徴とする、シリンダガードの取付構造。
2. 前記突起部分は、前記油圧シリンダに対して斜め上向きに傾斜して配設されている
   ことを特徴とする、請求項１記載のシリンダガードの取付構造。
3. 前記油圧ポートとして、ヘッド側油圧ポートとロッド側油圧ポートとが設けられ、
   前記ヘッド側油圧ポート用の突起部分は、前記油圧シリンダの左右いずれか一方に傾斜し、
   前記ロッド側油圧ポート用の突起部分は、前記油圧シリンダの左右いずれか他方に傾斜している
   ことを特徴とする、請求項２記載のシリンダガードの取付構造。

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