JP4816685B2 - 作業機械のブーム組立構造 - Google Patents

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Description

本発明は解体作業等を行う作業機械に装備される分割式ブームの組立構造に関するものである。
建物の解体やガラの収集・積み込み、砕石作業等を行う作業機械のアタッチメントは、作業の目的（たとえば解体、ガラ収集、積み込み）や作業高さ（高所、低所）等に応じて異なる仕様のものに組み替えられる（特許文献１参照）。
たとえば、低層構造物の解体作業等を行うときは、図６（ａ）に示す基本的な仕様である基本セパレート仕様の第１アタッチメントＡ１、中層構造物の解体作業等を行うときは同（ｂ）に示す継ぎ足しセパレート仕様の第２アタッチメントＡ２がそれぞれ使用される。
この両アタッチメントＡ１,Ａ２に共通の構成として、ブーム１の先端にアーム２、このアーム２の先端に作業装置(図示の圧砕機、またはバックホウバケット)３がそれぞれ取付けられ、ブーム１の基端部がベースマシンＢにブームフットピン４を中心として起伏可能に取付けられる。
５はベースマシンＢとブーム１との間に設けられてアタッチメント全体を起伏させる第１ブームシリンダ(起伏シリンダ)、６はブーム１とアーム２との間に設けられてアーム２を回動させるアームシリンダ、７はアーム２と作業装置３との間に設けられて作業装置３を回動させる作業装置シリンダである。
図６(ａ)の第１アタッチメントＡ１の場合、ブーム１は、基端側のメインブーム体８と、これの先端に水平な単一のピン（以下、回動支軸という）９を中心として回動可能に連結されたフロントブーム体１０とによって構成され、両ブーム体８,１０間に設けられた第２ブームシリンダ１１によってフロントブーム体１０が逆Ｖ字方向に中折れ回動する。
図６(ｂ)の第２アタッチメントＡ２においては、第１アタッチメントＡ１のメインブーム体８に一乃至複数段(図示の一段場合で説明する)の継ぎ足しブーム体１２が、ブーム水平状態での上下両側で水平なピン１３,１４によって固定状態で接続されるとともに、この継ぎ足しブーム体１２にフロントブーム体１０が回動支軸９によって接続され、両者間に第２ブームシリンダ１１が取付けられる。
このような作業機械において、アタッチメントＡ１,Ａ２の組立時や両アタッチメントＡ１,Ａ２間の組み替え時に、ブーム体同士を接続する際のピン穴合わせ技術として、特許文献２に示されたものが公知である。
この公知技術は、図６（ｂ）のメインブーム体８に継ぎ足しブーム体１２を接続する構造として提案されている。
すなわち、メインブーム体８の先端部に上向きに開口するフック、継ぎ足しブーム体１２の基端部にブーム幅方向に水平に延びるボスをそれぞれ設け、このフックとボスを係合させた状態でメインブーム体１２を第１ブームシリンダ５で上向き回動させる「すくい上げ動作」を行うことにより、継ぎ足しブーム体１２をボス中心を中心に先下がり方向に回動（下向き回動）させて上部及び下部両ピン穴を一致させる。
実開昭６４−２８４５２号公報 実用新案登録第２５３５６６７号公報
ところが、この公知技術によると、メインブーム体と継ぎ足しブーム体の中折れ方向の動きがフックとボスで妨げられる構造であるため、この構造を図６（ａ）のメインブーム体８、または同（ｂ）の継ぎ足しブーム体１２とフロントブーム体１０の接続構造として転用すると、ピン穴合わせはできても、接続後、第２ブームシリンダ１１の組み付けもできないし、作業もできない。
つまり、公知技術では、ピン穴合わせの容易化と、ブームの中折れ動作の確保の両立ができないため、フロントブーム体の接続技術として応用できない。
また、従来、フロントブーム体接続時のピン穴合わせに関する他の有効な技術もない。
このため、フロントブーム体接続時のピン穴合わせが非常に面倒となっていた。
そこで本発明は、第１、第２両ブーム体（上記説明におけるメインブーム体または継ぎ足しブーム体とフロントブーム体）を単一のピン（同、回動支軸）によって相対回動可能に接続する際のピン穴合わせを容易化しながら、接続後のブームの中折れ動作を確保することができる作業機械のブーム組立構造を提供するものである。
請求項１の発明は、第１ブームシリンダによって回動する第１ブーム体の先端部に第２ブーム体を、それぞれのピン穴に挿入したピンにより、同ピンを中心として中折れ式に相対回動可能に接続し、両ブーム体間に設けられた第２ブームシリンダによって第２ブーム体を第１ブーム体に対して逆Ｖ字方向に中折れ回動させる作業機械のブーム組立構造において、上記第１ブーム体の先端部にブーム幅方向に延びるボス、上記第２ブーム体の基端部に下向きに開口するフックを、それぞれ次の条件を満足する配置で設けたものである。
（Ａ） 上記ボスを上記フックに係合させた状態で第１ブーム体を上記第１ブームシリンダで上向き回動させるすくい上げ動作により、両ブーム体がボス中心を中心に相対回動して互いのピン穴同士が一致すること。
（Ｂ） 一致したピン穴にピンを挿入して両ブーム体を接続し、かつ、両ブーム体のなす角度が作業時の最大角度となった状態で上記フックとボスが離間するとともに、両ブーム体のなす角度が最大角度から減少するに連れて上記フックとボスの離間距離が大きくなること。
請求項２の発明は、請求項１の構成において、ベースマシンに取付けられるメインブーム体、またはこのメインブーム体に接続された継ぎ足しブーム体の先端部にフロントブーム体を相対回動可能に接続してブームを構成し、このブームにおける上記メインブーム体または継ぎ足しブーム体を第１ブーム体、フロントブーム体を第２ブーム体としてボス及びフックを設けたものである。
本発明によると、上向きに回動する第１ブーム体（請求項２ではメインブーム体、またはこれに接続された継ぎ足しブーム体）にボス、下向きに回動する第２ブーム体（同、フロントブーム体）に下向きに開口するフックを、すくい上げ動作によってピン穴が一致する状態で設けたから、両ブーム体接続時のピン穴合わせを簡単に行うことができる。
しかも、フックとボスの配置条件として、両ブーム体のなす角度が作業時の最大角度となった状態でフックとボスが離間するとともに、なす角度の減少に連れて離間距離が大きくなるという条件を設定したから接続後の第２ブーム体の下向き回動を妨げるおそれがない。
すなわち、ピン穴合わせの容易化とブームの中折れ動作の確保を両立させることができる。
本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。
実施形態では、図６（ａ）に示す基本セパレート仕様の第１アタッチメントＡ１において、メインブーム体８にフロントブーム体１０を接続する場合を例にとっている。
メインブーム体８の先端上部及びフロントブーム体１０の基端上部にそれぞれピン穴１５,１６が設けられ、このピン穴１５,１６に単一の水平なピン９（回動支軸。図３〜図５に示す）が挿入されることによって両ブーム体８,１０が回動支軸９まわりに相対回動（ブーム中折れ回動）可能に接続される。
メインブーム体８の先端下部には下部ピン穴１７が設けられ、図６（ｂ）の継ぎ足しブーム体１２を接続する場合には、上記ピン穴（上部ピン穴）１５とこの下部ピン穴１７にピン１３,１４が挿入される。
この実施形態では、メインブーム体８の先端部における上部ピン穴１５よりも基端側の外側面に、ブーム幅方向に水平に延びるボス（通常は丸ピン）１８が設けられる一方、フロントブーム体１０の基端部における上部ピン穴１６よりも基端側に下向きに開口するフック１９が設けられている。
なお、図６（ａ）（ｂ）のブーム１を構成するメイン、継ぎ足し、フロント各ブーム体８,１２,１０は箱形に形成され、互いの端部左右両側で対称的にピン接続されるため、上記ピン穴１５〜１７、ボス１８、フック１９はそれぞれ左右両側に設けられる。但し、ここでは説明の簡略化のため左右の区別を省略する。
この実施形態による両ブーム体８,１２の接続手順を説明する。
（Ｉ） 図１,２に示すように、メインブーム体８をベースマシンＢに取付け、フロントブーム体１０をメインブーム体８に対向する状態で架台２０上に支持しておく。図では、フロントブーム体１０と他のアタッチメント要素（アーム２、作業装置３、アームシリンダ６、作業装置シリンダ７）を先に組立てた状態で架台２０上に支持した場合を例示している。
（ＩＩ） ベースマシンＢを移動させて、図３に示すようにボス１８をフック１９に下から係合させ、このた状態で第１ブームシリンダ５を伸長作動させてメインブーム体８を上向きに回動させる（すくい上げ動作）。
このすくい上げ動作により、フロントブーム体１０をボス１８の中心を中心として先下がり方向に回動（下向き回動）させる。これにより、ピン穴１５,１６を一致させる。
（ＩＩＩ） 一致したピン穴１５,１６に回動支軸９を挿入して両ブーム体８,１２を互いの端部上側で接続する。
（ＩＶ） この後、さらにすくい上げ動作を行うことにより、フロントブーム体１０を回動支軸９まわりに下向き回動させ、両ブーム体８,１０のなす角度θが一定値（たとえば図４に示す作業時の最大角度もしくはその付近）となった状態で、第２ブームシリンダ１１を両ブーム体８,１０間に組み付けて接続完了となる。
このように、両ブーム体８,１０のピン穴合わせをすくい上げ動作のみによって簡単、迅速に行うことができる。
この場合、ボス１８とフック１９の配置条件として、
「両ブーム体８,１０のなす角度θが作業時の最大角度となった図４の状態で、ボス１８とフック１９が離間する（図４中のＣは両者間の隙間を示す）とともに、図５に示すように両ブーム体８,１０のなす角度θが最大角度から減少するに連れてボス１８とフック１９の離間距離（隙間Ｃ）が大きくなること」
という条件が設定されている。
この条件設定により、接続後のフロントブーム体１０の下向き回動がボス１８とフック１９によって妨げられるおそれがなくなる。
すなわち、ピン穴合わせの容易化とブームの中折れ動作の確保を両立させることができる。
他の実施形態
（１） 上記実施形態では、ボス１８をメインブーム体８の先端部外側面に設けたが、このボス１８を先端部内側面に設けてもよい。
この場合、フック１９は、ボス１８に対応するブーム幅方向の位置に設けられることはいうまでもない。
この構成によっても、第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。また、ボス１８とフック１９の係合部分がブーム内側に位置するため、ガラ等によるこれらの損傷を防止できる利点がある。
（２） 上記実施形態では、図６（ａ）の第１アタッチメントＡ１においてメインブーム体８とフロントブーム体１０とを接続する場合を例にとって説明したが、本発明は、図６（ｂ）の第２アタッチメントＡ２においてメインブーム体８に継ぎ足しブーム体１２を接続した状態で、この継ぎ足しブーム体１２にフロントブーム体１０を接続する構成としても適用することができる。
この場合、継ぎ足しブーム体１２の先端部に、フロントブーム体１０のフック１９に係合するボス１８を前記条件を満足する配置で設ければよい。
本発明の実施形態におけるメインブーム体とフロントブーム体の接続前の状態を示す全体側面図である。 図１の一部拡大図である。 図２の状態からすくい上げ動作によって両ブーム体のピン穴を一致させた状態の側面図である。 図３の状態からさらにすくい上げ動作によって両ブーム体のなす角度が作業時の最大角度となり、かつ、第２ブームシリンダを取付けた状態を示す側面図である。 図４の状態から両ブーム体のなす角度が減少した状態を示す側面図である。 （ａ）は基本セパレート仕様の解体機、（ｂ）は継ぎ足しセパレート仕様の解体機をそれぞれ示す概略側面図である。
符号の説明
５ 第１ブームシリンダ
８ メインブーム体（第１ブーム体）
９ ピン（回動支軸）
１０ フロントブーム体（第２ブーム体）
１１ 第２ブームシリンダ
１２ 継ぎ足しブーム体（第１ブーム体）
１５,１６ ピン穴
１８ メインブーム体のボス
１９ フロントブーム体のフック
Ｃ ボスとフックの隙間

Claims (2)

  1. 第１ブームシリンダによって回動する第１ブーム体の先端部に第２ブーム体を、それぞれのピン穴に挿入したピンにより、同ピンを中心として中折れ式に相対回動可能に接続し、両ブーム体間に設けられた第２ブームシリンダによって第２ブーム体を第１ブーム体に対して逆Ｖ字方向に中折れ回動させる作業機械のブーム組立構造において、上記第１ブーム体の先端部にブーム幅方向に延びるボス、上記第２ブーム体の基端部に下向きに開口するフックを、それぞれ次の条件を満足する配置で設けたことを特徴とする作業機械のブーム組立構造。
    （Ａ） 上記ボスを上記フックに係合させた状態で第１ブーム体を上記第１ブームシリンダで上向き回動させるすくい上げ動作により、両ブーム体がボス中心を中心に相対回動して互いのピン穴同士が一致すること。
    （Ｂ） 一致したピン穴にピンを挿入して両ブーム体を接続し、かつ、両ブーム体のなす角度が作業時の最大角度となった状態で上記フックとボスが離間するとともに、両ブーム体のなす角度が最大角度から減少するに連れて上記フックとボスの離間距離が大きくなること。
  2. ベースマシンに取付けられるメインブーム体、またはこのメインブーム体に接続された継ぎ足しブーム体の先端部にフロントブーム体を相対回動可能に接続してブームを構成し、このブームにおける上記メインブーム体または継ぎ足しブーム体を第１ブーム体、フロントブーム体を第２ブーム体としてボス及びフックを設けたことを特徴とする請求項１記載の作業機械のブーム組立構造。
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