JP4443358B2

JP4443358B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP4443358B2
Application number: JP2004270272A
Authority: JP
Inventors: 栄治江川
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2024-09-16
Also published as: JP2006083620A

Description

本発明は、ローダ式作業装置を有する建設機械、特に、ホイールローダや油圧ショベルなどの車両系建設機械に関する。

ローダ式作業装置を有する建設機械においては、ローダ式作業装置によるローダ作業を行うために、ローダバケットの姿勢を略一定に保持するリンク機構が必要であり、例えば特許文献１に記載された従来技術では、下部走行体の前方に配置されたローダ式作業装置は、ローダバケットの姿勢保持を行うために、特殊なリンク機構と油圧シリンダを採用している。
特許第２５６４４５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術においては、ローダバケットの姿勢保持を行うためのリンク機構が、リフトアームの上部にはみ出しているため、下部走行体上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体の運転席からの、前方への見通しを阻害していると言う問題がある。また、下部走行体に配置されたローダ式作業装置と上部旋回体に配置されたバックホウ式作業装置との協働作業を行うに際して、上記したリンク機構のリフトアーム上部へのはみ出しの分だけ、ローダ式作業装置とバックホウ式作業装置の互いの干渉範囲が拡がり、作業性を低下させていると言う問題がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ローダ式作業装置を備えた建設機械において、ローダ式作業装置のローダバケット駆動手段の駆動リンクが運転席からの前方への見通しを阻害することを改善して、作業性を向上させることにある。また、本発明の目的とするところは、ローダ式作業装置とバックホウ式作業装置とを備えた建設機械において、ローダ式作業装置のローダバケット駆動手段の駆動リンクが運転席からの前方への見通しを阻害することを改善して、作業性を向上させるとともに、ローダ式作業装置とバックホウ式作業装置の互いの干渉範囲を小さくして、両作業装置による協働作業範囲を拡大できるようにすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、走行装置により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体の前方に位置し、資材の集積運搬が可能なローダバケットを有するローダ式作業装置と、前記下部走行体上に取り付けられ、運転席を有する上部作業体とを、有する建設機械において、前記ローダ式作業装置は、一端が前記下部走行体に支持され前記ローダバケットの上下移動を行うリフトアームと、該リフトアームの上下回動を行うリフトアーム用の油圧シリンダと、リフトアーム操作に対しては前記ローダバケットの姿勢を略保持し、ローダバケット操作に対しては前記ローダバケットの上下回動を行うローダバケット駆動手段とを、有し、前記下部走行体に対する前記リフトアーム用の油圧シリンダの取り付け位置を、前記下部走行体に対する前記リフトアームの取り付け位置の下側に設定し、前記ローダバケット駆動手段は、第１駆動リンク及び第２駆動リンクを備え、前記第１駆動リンクは、その中央部が前記リフトアームに植設した支軸により回動可能に保持され、その下端を前記下部走行体に回動可能に取り付けられる前記ローダバケット用の油圧シリンダに接続すると共に、その上端を前記第２駆動リンクを介して前記ローダバケットに接続し、前記リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、前記ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、前記ローダバケット駆動手段の前記第１及び第２の駆動リンクが前記リフトアームの上方にはみ出さないようにした、構成をとる。
また、走行装置により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体の前方に位置し、資材の集積運搬が可能なローダバケットを有するローダ式作業装置と、前記下部走行体上に旋回可能に取り付けられ、運転席を有する上部旋回体と、該上部旋回体の前方に上下回動可能に取り付けられ、把持手段やバケットにより対象物の作業が可能なバックホウ式作業装置とを、有する建設機械において、前記ローダ式作業装置は、一端が前記下部走行体に支持され前記ローダバケットの上下移動を行うリフトアームと、該リフトアームの上下回動を行うリフトアーム用の油圧シリンダと、リフトアーム操作に対しては前記ローダバケットの姿勢を略保持し、ローダバケット操作に対しては前記ローダバケットの上下回動を行うローダバケット駆動手段とを、有し、前記下部走行体に対する前記リフトアーム用の油圧シリンダの取り付け位置を、前記下部走行体に対する前記リフトアームの取り付け位置の下側に設定し、前記ローダバケット駆動手段は、第１駆動リンク及び第２駆動リンクを備え、前記第１駆動リンクは、その中央部が前記リフトアームに植設した支軸により回動可能に保持され、その下端を前記下部走行体に回動可能に取り付けられる前記ローダバケット用の油圧シリンダに接続すると共に、その上端を前記第２駆動リンクを介して前記ローダバケットに接続し、前記リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、前記ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、前記ローダバケット駆動手段の前記第１及び第２の駆動リンクが前記リフトアームの上方にはみ出さないようにした、構成をとる。

本発明によれば、リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、ローダバケット駆動手段の第１及び第２の駆動リンクがリフトアームの上方にはみ出さないので、ローダ式作業装置に上記の状態をとらせることで、運転席からの前方の見通し性が改善され、作業性を向上させることができ、かつ、ローダバケットの中の様子も視認性よく、容易に確認することができる。
また、リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、ローダバケット駆動手段の第１及び第２の駆動リンクがリフトアームの上方にはみ出さないので、ローダ式作業装置に上記の状態をとらせることで、ローダ式作業装置とバックホウ式作業装置の互いの干渉範囲が小さくなるので、両作業装置による協働作業が容易になり、バックホウ式作業装置で分別収集した対象物を、ローダ式作業装置のローダバケット内に貯め込むといった、両作業装置による協働作業を、容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるホイール式建設機械に係り、図１は、本実施形態のホイール式建設機械の概要を示す図で、図１の（ａ）はホイール式建設機械を側面から見た外観図、図１の（ｂ）はホイール式建設機械の一部を簡略した底面図、図１の（ｃ）はホイール式建設機械の上面図である。

図１において、Ａは下部走行体、Ｂは、下部走行体Ａ上に旋回可能に取り付けられた上部旋回体である。下部走行体Ａは、走行駆動部１５、１６と、走行駆動部１５、１６で駆動される前側ホイール（前輪）２３Ａ、後側ホイール（後輪）２３Ｂを操舵する操舵部１９とを、有する走行装置１、および、走行装置１により走行移動が可能な車体２４とを、含んで構成されている。また、下部走行体Ａの前部には、リフトアーム１８とローダバケット１７を有し、ローディング作業を行うローダ式作業装置２が設けられている。上部旋回体Ｂは、エンジンや油圧システム等で構成された駆動システム３と、ハンドル（ステアリング）やペダル、操作レバー等を有する運転室４と、旋回装置１４とを、含んで構成されている。また、上部旋回体Ｂには、ブーム１１、アーム１２、把持手段１３を有するバックホウ式作業装置５が設けられている。

上下動可能なローダ式作業装置２は、ローダバケット１７により対象物（資材等）の収集と運搬を行うようになっており、上下動可能なバックホウ式作業装置５は、把持手段１３により対象物の破砕や分別収集を行うようになっており、バックホウ式作業装置５で分別収集した対象物を、ローダ式作業装置２のローダバケット１７内に貯め込むことができるようになっている。なお、本実施形態では、バックホウ式作業装置５には把持手段１３を設けた構成例を示したが、把持手段１３に代替してバックホウバケットを設けた構成としてもよい。

図２は、本実施形態のホイール式建設機械の油圧回路を示す図である。図２において、６はディーゼルエンジン、７は可変容量型のメイン油圧ポンプ、８はパイロット用の固定容量型の油圧ポンプ、９は操舵用の固定容量型の油圧ポンプ、１０は必要以上の回路圧上昇を防ぐためのアンロード弁、１１ａはブーム１１用の油圧アクチュエータ、１１ｂはブーム１１用のコントロールバルブ、１２ａはアーム１２用の油圧アクチュエータ、１２ｂはアーム１２用のコントロールバルブ、１３ａは把持手段１３用の油圧アクチュエータ、１３ｂは把持手段１３用のコントロールバルブ、１４ａは旋回装置１４用の油圧アクチュエータ、１４ｂは旋回装置１４用のコントロールバルブ、１５ａは走行駆動部１５用の油圧アクチュエータ、１５ｂは走行駆動部１５用のコントロールバルブ、１６ａは走行駆動部１６用の油圧アクチュエータ、１６ｂは走行駆動部１６用のコントロールバルブ、１７ａはローダバケット１７用の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）、１７ｂはローダバケット１７用のコントロールバルブ、１８ａはリフトアーム１８用の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）、１８ｂはリフトアーム１８用のコントロールバルブ、１９ａは操舵部１９用の油圧アクチュエータ、１９ｂは操舵部１９用のコントロールバルブ、２０はセンタージョイントである。

図２に示す構成において、ディーゼルエンジン６により駆動されるメイン油圧ポンプ７から吐出される圧油は、各々の操作指令に応じて切り換えられる各コントロールバルブ１１ｂ〜１８ｂを介して、対応する各油圧アクチュエータ１１ａ〜１８ａに選択的に供給されて、各油圧アクチュエータ１１ａ〜１８ａが選択的に駆動されることで、各部（ブーム１１、アーム１２、把持手段１３、旋回装置１４、走行駆動部１５、１６、ローダバケット１７、リフトアーム１８）が動作する。また、ディーゼルエンジン６により駆動される操舵用の油圧ポンプ９から吐出される圧油は、操作指令に応じて切り換えられるコントロールバルブ１９ｂを介して、油圧アクチュエータ１９ａに供給されて、油圧アクチュエータ１９ａが駆動されることで、操舵部１９が動作する。ディーゼルエンジン６により駆動されるパイロット用の油圧ポンプ８から吐出される圧油は、パイロット圧として各部に供給される。

図３は、本実施形態のホイール式建設機械の運転室４の内部構成を示す図である。図３において、３０、３１、３２は操作レバー、３３はハンドル（ステアリング）、３４はシフトレバー、３５はアクセルペダルである。

図３に示す構成において、操作レバー３０は、前後左右の操作で、ブーム１１と把持手段１３に対応するコントロールバルブ１１ｂ、１３ｂを切り換え、ブーム１１と把持手段１３の動作制御を行う。操作レバー３１は、前後左右の操作で、アーム１２と旋回装置１４に対応するコントロールバルブ１２ｂ、１４ｂを切り換え、アーム１２と旋回装置１４の動作制御を行う。操作レバー３２は、前後左右の操作で、ローダバケット１７とリフトアーム１８に対応するコントロールバルブ１７ｂ、１８ｂを切り換え、ローダバケット１７とリフトアーム１８の動作制御を行う。ハンドル３３は、左右に回すことで、操舵部１９に対応するコントロールバルブ１９ｂを切り換え、操舵部１９の動作制御を行う。走行駆動に関しては、シフトレバー３４の前後指令による方向指令と、アクセルペダル３５の踏み込み量に応じた速度指令により、走行駆動部１５、１６に対応するコントロールバルブ１５ｂ、１６ｂを切り換え、走行駆動部１５、１６の前後方向と走行速度の制御を行う。

図４は、ローダ式作業装置２のローダバケット１７が上下動する様子を示す図であり、図５は、バックホウ式作業装置５を取り去ってローダ式作業装置２を示す平面図である。図４、図５に示すように、ローダ式作業装置２の対をなすリフトアーム１８の一端は、下部走行体Ａ（車体２４）に回動可能に取り付けられ、リフトアーム１８の他端は、ローダバケット１７の手前側の下部に回動可能に取り付けられており、２つのリフトアーム１８は連結材４１によって連結されている（図５では図示の都合上、連結材４１は割愛してある）。リフトアーム１８用の油圧アクチュエータである対をなす油圧シリンダ１８ａのシリンダ本体の基端は、リフトアーム１８の取り付け位置よりも下側の位置で下部走行体Ａに回動可能に取り付けられ、油圧シリンダ１８ａのピストンロッドの先端は、リフトアーム１８の中間位置１８−１に回動可能に取り付けられている。ローダバケット１７用の油圧アクチュエータである油圧シリンダ１７ａのシリンダ本体の基端は、油圧シリンダ１８ａのシリンダ本体の基端と略同一の高さ位置において、下部走行体Ａに回動可能に取り付けられ、油圧シリンダ１７ａのピストンロッドの先端は、対をなす第１駆動リンク４２の一端に回動可能に取り付けられており、第１駆動リンク４２は、その中央部をリフトアーム１８に植設した支軸４３により回動可能に保持されている。第１駆動リンク４２の他端には、第２駆動リンク４４の一端が回動可能に取り付けられており、第２駆動リンク４４の他端は、ローダバケット１７の手前側の上部に回動可能に取り付けられている。

上記したような構成をとるローダ式作業装置２は、油圧シリンダ１８ａのピストンロッドが指令入力に応じて進退することにより、リフトアーム１８が上下回動して、これによりローダバケット１７が上下動し、このとき、リンク機構（油圧シリンダ１７ａ、第１の駆動リンク４２、第２駆動リンク４４）によって、ローダバケット１７はその姿勢を略一定のものに保持されて上下動するようになっている。また、油圧シリンダ１７ａのピストンロッドが指令入力に応じて進退することにより、第１、第２駆動リンク４２、４４を介してローダバケット１７が上下方向に回動するようになっている。

そして、本実施形態では、リフトアーム１８が図４の実線図示で示す下方への回動限界位置をとると共に、ローダバケット１７が図４の実線図示で示す上方への回動限界位置をとる状態では、ローダ式作業装置２の第１、第２駆動リンク４２、４４が、リフトアーム１８の上方にはみ出さないように構成されている。したがって、ローダ式作業装置２に図４の実線図示の状態（第１図の（ａ）の状態）をとらせることで、ローダバケット駆動手段（油圧シリンダ１７ａ、第１の駆動リンク４２、第２駆動リンク４４よりなる駆動手段）の駆動リンクがリフトアーム１８の上方にはみ出さないので、その分だけ運転席からの前方の見通し性が改善され、作業性を向上させることができ、かつ、ローダバケット１７の中の様子も視認性よく、容易に確認することができることとなる。

図６は、本実施形態のホイール式建設機械におけるローダ式作業装置２とバックホウ式作業装置５の協働作業の一例を示す図である。図６に示すように、バックホウ式作業装置５で分別収集した対象物を、ローダ式作業装置２のローダバケット１７内に貯め込む作業を行う際に、ローダ式作業装置２が、リフトアーム１８を下方への回動限界位置をとらせ、かつ、ローダバケット１７を上方への回動限界位置をとらせた状態では、第１、第２駆動リンク４２、４４がリフトアーム１８の上方にはみ出さないので、その分だけ両作業装置２、５が互いの干渉する範囲が小さくなり、両作業装置２、５による協働作業範囲を拡大することができる（図５中の点線範囲が、従来技術と比較した場合の拡大範囲を示している）。

本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の概要を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の油圧回路図である。本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械の運転室内の構成を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械において、ローダ式作業装置のローダバケットが上下動する様子を示す説明図である。本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械における、ローダ式作業装置の上面から見た構造を示す説明図である本発明の一実施形態に係るホイール式建設機械において、ローダ式作業装置とバックホウ式作業装置とが協働作業している様子を示す説明図である。

符号の説明

Ａ……下部走行体、Ｂ……上部旋回体、１……走行装置、２……ローダ式作業装置、３……駆動システム、４……運転室、５……バックホウ式作業装置、６……ディーゼルエンジン、７……メイン油圧ポンプ、８……パイロット用の油圧ポンプ、９……操舵用の油圧ポンプ、１０……アンロード弁、１１……ブーム、１２……アーム、１３……把持手段、１４……旋回装置、１５、１６……走行駆動部、１７……ローダバケット、１８……リフトアーム、１９……操舵部、２０……センタージョイント、１１ａ〜１９ａ……油圧アクチュエータ、１１ｂ〜１９ｂ……コントロールバルブ、２３Ａ……前輪、２３Ｂ……後輪、２４……車体、３０、３１、３２……操作レバー、３３……ハンドル、３４……シフトレバー、３５……アクセルペダル、４１……連結材、４２……第１駆動リンク、４３……支軸、４４……第２駆動リンク。

Claims

走行装置により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体の前方に位置し、資材の集積運搬が可能なローダバケットを有するローダ式作業装置と、前記下部走行体上に取り付けられ、運転席を有する上部作業体とを、有する建設機械において、
前記ローダ式作業装置は、一端が前記下部走行体に支持され前記ローダバケットの上下移動を行うリフトアームと、該リフトアームの上下回動を行うリフトアーム用の油圧シリンダと、リフトアーム操作に対しては前記ローダバケットの姿勢を略保持し、ローダバケット操作に対しては前記ローダバケットの上下回動を行うローダバケット駆動手段とを、有し、
前記下部走行体に対する前記リフトアーム用の油圧シリンダの取り付け位置を、前記下部走行体に対する前記リフトアームの取り付け位置の下側に設定し、
前記ローダバケット駆動手段は、第１駆動リンク及び第２駆動リンクを備え、
前記第１駆動リンクは、その中央部が前記リフトアームに植設した支軸により回動可能に保持され、その下端を前記下部走行体に回動可能に取り付けられる前記ローダバケット用の油圧シリンダに接続すると共に、その上端を前記第２駆動リンクを介して前記ローダバケットに接続し、
前記リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、前記ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、前記ローダバケット駆動手段の前記第１及び第２の駆動リンクが前記リフトアームの上方にはみ出さないようにしたことを特徴とする建設機械。
走行装置により移動が可能な下部走行体と、該下部走行体の前方に位置し、資材の集積運搬が可能なローダバケットを有するローダ式作業装置と、前記下部走行体上に旋回可能に取り付けられ、運転席を有する上部旋回体と、該上部旋回体の前方に上下回動可能に取り付けられ、把持手段やバケットにより対象物の作業が可能なバックホウ式作業装置とを、有する建設機械において、
前記ローダ式作業装置は、一端が前記下部走行体に支持され前記ローダバケットの上下移動を行うリフトアームと、該リフトアームの上下回動を行うリフトアーム用の油圧シリンダと、リフトアーム操作に対しては前記ローダバケットの姿勢を略保持し、ローダバケット操作に対しては前記ローダバケットの上下回動を行うローダバケット駆動手段とを、有し、
前記下部走行体に対する前記リフトアーム用の油圧シリンダの取り付け位置を、前記下部走行体に対する前記リフトアームの取り付け位置の下側に設定し、
前記ローダバケット駆動手段は、第１駆動リンク及び第２駆動リンクを備え、
前記第１駆動リンクは、その中央部が前記リフトアームに植設した支軸により回動可能に保持され、その下端を前記下部走行体に回動可能に取り付けられる前記ローダバケット用の油圧シリンダに接続すると共に、その上端を前記第２駆動リンクを介して前記ローダバケットに接続し、
前記リフトアームが下方への回動限界位置をとると共に、前記ローダバケットが上方への回動限界位置をとる状態では、前記ローダバケット駆動手段の前記第１及び第２の駆動リンクが前記リフトアームの上方にはみ出さないようにしたことを特徴とする建設機械。