JP5184391B2

JP5184391B2 - バックホーのオフセットブーム構造

Info

Publication number: JP5184391B2
Application number: JP2009010975A
Authority: JP
Inventors: 浩也花野
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2029-01-21
Also published as: JP2010168775A

Description

本発明は、超小旋回型バックホーに採用されているバックホーのオフセットブーム構造に関する。

バックホーの従来技術においては、例えば、図７に示すように、また、特許文献１の図５に開示されているように、旋回台上に昇降自在に枢支された第１ブーム２の先端に第１縦軸３を介して第２ブーム４を枢支し、第２ブーム４の先端に第２縦軸５を介して第３ブーム６を枢支し、第１ブーム２と第３ブーム６との間にオフセットリンク７を設け、第２ブーム４の左右一側方（左側）で第１ブーム２と第２ブーム４との間にオフセットシリンダ８を設けている。
前記オフセットシリンダ８は、シリンダチューブ８ｂ側が第１ブーム２に枢支され、ピストンロッド８ａ側が第２ブーム４に枢支されており、そしてオフセットシリンダ８に接続される油圧ホース９は、第１縦軸３の外周のオフセットシリンダ８配置側を通過して第１ブーム２側へ延設されている。

特開２００１−３２３５０５号公報

前記従来技術は、第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側へオフセットするとき（図７下半分に示す左オフセット姿勢Ａ）、第１縦軸３の外周のオフセットシリンダ８配置側を通過している油圧ホース９は、第１ブーム２内まで余り屈曲することはなく、第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側と反対側へオフセットするとき（図７上半分に示す右オフセット姿勢Ｂ）、油圧ホース９は第１縦軸３の外周を回り込んで第１ブーム２内に至ることになる。
前記油圧ホース９が第１縦軸３の外周に回り込むとき、第１縦軸３からオフセットシリンダ８のシリンダチューブ８ｂの油圧ホース接続具までの距離が短いと、油圧ホース９が曲率半径の小さい、屈曲率の大きな急激な屈曲をすることになる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにしたバックホーのオフセットブーム構造を提供することを目的とする。
本発明は、オフセットシリンダのシリンダチューブ基端を第２ブームに枢支して、第３ブームをオフセットシリンダ配置側と反対側へオフセットしたときに第１縦軸からシリンダチューブまでの距離を長くすることにより、油圧ホース９の急激な屈曲を回避できるようにしたバックホーのオフセットブーム構造を提供することを目的とする。

本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、第１ブーム２の先端に第１縦軸３を介して第２ブーム４を枢支し、第２ブーム４の先端に第２縦軸５を介して第３ブーム６を枢支し、第１ブーム２と第３ブーム６との間にオフセットリンク７を設け、第２ブーム４の左右一側方で第１ブーム２と第２ブーム４との間にオフセットシリンダ８を設け、このオフセットシリンダ８に接続される油圧ホース９を前記第１縦軸３の外周のオフセットシリンダ８配置側を通過させて第１ブーム２側へ延設しており、
前記オフセットシリンダ８のピストンロッド８ａ先端を第１ブーム２に枢支し、シリンダチューブ８ｂ基端を第２ブーム４に枢支していることを特徴とする。

第２に、前記第１ブーム２は先端に、第１縦軸３を支持する軸受部１２と、オフセットシリンダ８のピストンロッド８ａ先端を支持する支持部１３とを有し、かつ前記軸受部１２と支持部１３との間に前記油圧ホース９が挿通される開口部１４を形成しており、
前記第１ブーム２の先端の上面２ａに油圧ホース９を止める固定具１０を設け、この固定具１０と前記開口部１４との間に油圧ホース９を弛ませる弛み空間Ｓを形成しているこ
とを特徴とする。
第３に、前記第１ブーム２の上壁２ｃはブーム長手方向中途では左右側壁２ｂの上部に接続し、ブーム先端では左右側壁２ｂの上下方向中途に接続しており、このブーム先端の上壁２ｃと左右側壁２ｂとで前記弛み空間Ｓを形成し、この弛み空間Ｓの上方をカバー部材１５で覆っていることを特徴とする。

第４に、前記固定具１０で油圧ホース９を前記弛み空間Ｓ内のオフセットシリンダ８配置側に偏らせて配置していることを特徴とする。
［作用］
前記特徴を有するバックホーのオフセットブーム構造は次のような作用を奏する。
第２ブーム４の左右一側方で第１ブーム２と第２ブーム４との間に設けられたオフセットシリンダ８は、ピストンロッド８ａ先端が第１ブーム２に枢支され、シリンダチューブ８ｂ基端が第２ブーム４に枢支されており、シリンダチューブ８ｂに接続された油圧ホース９は第１縦軸３の外周のオフセットシリンダ８配置側を通過して第１ブーム２側へ延設されている。

第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側（左側）へオフセットしたとき、オフセットシリンダ８は収縮していてシリンダチューブ８ｂは第１縦軸３に最も近づいた位置にあり、油圧ホース９は第１縦軸３の外周に回り込むことなく略直線的に第１ブーム２内に至る。
第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側と反対側へオフセットしたとき、オフセットシリンダ８は伸張して、シリンダチューブ８ｂは第１縦軸３から最も遠のいた位置となり、油圧ホース９は第１縦軸３の外周を回り込んで第１ブーム２内に至ることになるが、シリンダチューブ８ｂが第１縦軸３から最も遠のいているので、第１縦軸３に最も近い位置にあるより油圧ホース９の第１縦軸３回り込み弯曲は大きくなり、曲率半径の小さい、屈曲率の大きな急激な屈曲は回避される。

前記油圧ホース９は軸受部１２と支持部１３との間の開口部１４を通り、また第１ブーム２の先端の上面２ａの固定具１０まで弛み空間Ｓが形成されているので、第１ブーム２内に円滑に挿通することができ、油圧ホース９の取り回しを良好にできる。
また、前記固定具１０で油圧ホース９を前記弛み空間Ｓ内のオフセットシリンダ８配置側に偏らせて配置していることにより、油圧ホース９が開口部１４の周縁部分から離れ、接触が回避できる。
前記第１ブーム２の上壁２ｃはブーム長手方向中途では左右側壁２ｂの上部に接続し、ブーム先端では左右側壁２ｂの上下方向中途に接続しており、このブーム先端の上壁２ｃと左右側壁２ｂとで前記弛み空間Ｓを形成し、この弛み空間Ｓの上方をカバー部材１５で覆っており、第３ブーム６を左右オフセットしたときの油圧ホース９の屈伸範囲を限定して屈伸運動を許容でき、油圧ホース９が第１ブーム２からはみ出るのを防止できる。

本発明によれば、第３ブームをオフセットシリンダ配置側と反対側へオフセットしたときに第１縦軸からシリンダチューブまでの距離を長くすることができ、油圧ホースの急激な屈曲を回避できる。

本発明の実施の形態を示す平面説明図である。第３ブームをオフセットした状態を示す平面図である。全体側面図である。要部を前下方から見た斜視図である。要部を後上方から見た斜視図である。バックホー全体の側面図である。従来技術を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図６において、符号１は超小旋回型バックホーを示しており、このバックホー１は、クローラ式走行装置２１上に旋回軸を介して旋回台２２を搭載し、この旋回台２２上に作業装置２３、エンジン、運転席２４、運転席保護装置２５及び操縦装置２６等を搭載している。
前記作業装置２３は、旋回台２２上の運転席２４の側方に第１ブーム２の基部及びこの第１ブーム２を昇降させるブームシリンダ２７の基部を枢支しており、前記第１ブーム２の先端に第１縦軸３を介して第２ブーム４を枢支し、第２ブーム４の先端に第２縦軸５を介して第３ブーム６を枢支し、第３ブーム６の先端に横軸２８を介してアーム２９を枢支し、アーム２９の先端にバケット等の作業具３０を設けている。

そして、第１ブーム２と第３ブーム６との間にオフセットリンク７を設け、第２ブーム４の左右一側方で第１ブーム２と第２ブーム４との間にオフセットシリンダ８を設け、第３ブーム６とアーム２９との間にアームシリンダ３１を設け、アーム２９と作業具３０との間に作業具シリンダ３２を設けている。
前記オフセットリンク７とオフセットシリンダ８とは両方共に第２ブーム４の左右一側方に配置され、オフセットシリンダ８の伸縮作動によって、第１ブーム２を中心に第３ブーム６を左右に平行移動する。

前記各シリンダ８、３１、３２へ作動油を供給・排油する３組６本の油圧ホース（ゴムホース及び金属パイプを含む配管）は、旋回台２２上に搭載されたコントロールバルブから第１ブーム２の基部側に延設され、第１ブーム２の上壁に沿ってブーム先端へ延設され、ブーム先端で第１ブーム２内に挿通されている。
６本中、２本の油圧ホース９は、第１縦軸３の周囲一側を通ってオフセットシリンダ８へ延設されている。４本の油圧ホース３３、３４は、第１縦軸３の周囲他側を通って第２ブーム４の右側面に沿わされ、さらに第３ブーム６の内部に入ってから、２本の油圧ホース３３はアームシリンダ３１へ延設され、他の２本の油圧ホース３４は作業具シリンダ３２へ延設されている。

図１〜６において、第１ブーム２は側面視への字状に形成され左右側壁２ｂを上壁２ｃと下壁２ｄとで連結して筒状に形成されており、ブーム先端には第１縦軸３を支持する軸受部１２が形成され、ブーム先端のオフセットシリンダ８配置側（一側面、左面）にはオフセットリンク７の端部とオフセットシリンダ８の端部とを連結する支持部１３が突設されている。
前記第１ブーム２の先端は、軸受部１２が第２ブーム４の基部を上下方向で挟むように二股形状になっており、上下軸受部１２の間は第１縦軸３と直交する方向に貫通した開口部１４となっている。

この開口部１４は、第１ブーム２の先端の左右側壁２ｂ、上壁２ｃ及び下壁２ｄで形成され、第２ブーム４の基部に対向して開口し、かつ第２ブーム４の基部とピストンロッド８ａ先端との間にも連通しており、この開口部１４に前記油圧ホース９、３３、３４が挿通されている。
前記第１ブーム２の上壁２ｃはブーム長手方向中途では左右側壁２ｂの上部に接続し、ブーム先端では左右側壁２ｂの上下方向中途に接続しており、このブーム先端の上壁２ｃの上面２ａに前記開口部１４が開放しており、６本の油圧ホース９、３３、３４は上面２ａに沿って配置され、固定具１０によって上壁２ｃに固定されている。

第１ブーム２の先端の軸受部１２から固定具１０までの間にはカバー部材１５が設けられており、開口部１４と連通していて左右側壁２ｂの間でかつカバー部材１５と上面２ａとの間は、６本の油圧ホース９、３３、３４、特に油圧ホース９を弛ませ可能とする弛み空間Ｓとなっている。
第２ブーム４は、基部側が第１ブーム２の二股状の軸受部１２間に配置され、両者に第１縦軸３が貫通され、先端側が第３ブーム６の基部の二股状の軸受部６ａ間に配置され、両者に第２縦軸５が貫通されている。

この第２ブーム４の長手方向中途部の一側面（左面）にはオフセットシリンダ８の端部を連結するブラケット部３６が突設されている。オフセットシリンダ８はピストンロッド
８ａ先端が第１ブーム２の支持部１３にピンＰ１を介して連結され、シリンダチューブ８ｂ基端が第２ブーム４のブラケット部３６にピンＰ２を介して連結されている。
前記支持部１３のピンＰ１にはオフセットリンク７の一端も枢支連結されており、オフセットリンク７の他端は第３ブーム６のオフセットシリンダ８側の側面に突出したブラケット部４０にピンＰ３を介して連結されている。

このオフセットリンク７は第２ブーム４と略平行であって、両者は第１縦軸３、第２縦軸５及びピンＰ１、Ｐ２を４節とする４節リンク機構を構成している。
前記油圧ホース９はオフセットシリンダ８のシリンダチューブ８ｂに設けられた油圧ホース接続具３８に接続されており、オフセットシリンダ８側から見ると、油圧ホース９は第１縦軸３とピストンロッド８ａ先端との間を通り、かつ第１ブーム２の先端の開口部１４を貫通してその上面２ａに延設され、上面２ａ上では固定具１０によって他の４本の油圧ホース３３、３４よりもオフセットシリンダ８側に配置され、図２に示すように、弛み空間Ｓ内でオフセットシリンダ８と反対側に膨らみ可能になっている。

前記油圧ホース接続具３８はエルボ形状であり、一般的にそれに接続されるホースをシリンダに沿わせる方向に方向付けしている。
図１の下半分（左オフセット姿勢Ａ）及び図２に示すように、オフセットシリンダ８を収縮して第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側（左側）へオフセットしたとき、シリンダチューブ８ｂは第１縦軸３に最も近づき、油圧ホース９は弛み空間Ｓまで、第１縦軸３の外周に回り込むことなく略直線的に第１ブーム２内に至る。第１ブーム２内では、油圧ホース９は固定具１０によって拘束されるので、弛み空間Ｓ内で弛む。

図１の上半分（右オフセット姿勢Ｂ）に示すように、オフセットシリンダ８を伸張して第３ブーム６をオフセットシリンダ８配置側と反対側へオフセットしたとき、シリンダチューブ８ｂは第１縦軸３から最も遠のき、油圧ホース接続具３８から弛み空間Ｓまでの距離がオフセットシリンダ８の伸縮ストローク分だけ長くなり、油圧ホース９は第１縦軸３の外周を回り込んで第１ブーム２内に至るが、シリンダチューブ８ｂが第１縦軸３に最も近い位置にある場合より油圧ホース９の第１縦軸３回り込み弯曲は大きくなり、曲率半径の小さい、屈曲率の大きな急激な屈曲は回避される。

第３ブーム６をオフセット動作させるために第２ブーム４は第１ブーム２に対して左右揺動する。そのために油圧ホース９のホース長さは最も長くなる経路となった場合を基準として決定され、短い経路になったときにホース長さに余裕が生じ、第１ブーム２の上方又は左右側方にはみ出したり、開口部１４の周縁に接触（キンク）したりする可能性が発生する。
オフセットシリンダ８のピストンロッド８ａ先端を第１ブーム２に枢支し、シリンダチューブ８ｂ基端を第２ブーム４に枢支すると、右オフセット姿勢Ｂでホース長さが最も長くなる経路になるので、ホース長さに余裕は生じなく、開口部１４の周縁と接触したりすることもない。

このとき、油圧ホース９を固定具１０で弛み空間Ｓのオフセットシリンダ８配置側（左側）に配置することにより、右側に配置するよりも油圧ホース９の弯曲の曲率半径は大きくなり、屈伸率は小さくなる。
シリンダチューブ８ｂ基端を第２ブーム４に枢支して左オフセット姿勢Ａにすると、ホース長さに余裕が生じる。このとき、第１ブーム２の先端の弛み空間Ｓが第１ブーム２の左右側壁２ｂと上壁２ｃとカバー部材１５とによって箱型形状になっていると、ホース長さに余裕が生じても、油圧ホース９の弛みを十分吸収し、かつ弛み方向を拘束して、第１ブーム２からはみ出すのを防止できる。

また、油圧ホース９を固定具１０で弛み空間Ｓのオフセットシリンダ８配置側（左側）に配置していると、油圧ホース９の弛みは、図２に示すように、弛み空間Ｓ内で右側に発生し、また、そのときのホース接続具３８の向きが開口部１４を向くことになり、油圧ホース９が開口部１４の周縁の左部分と離れ、接触が回避される。
なお、本発明は前記実施例における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜６に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施例に限定
されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。

例えば、４本の油圧ホース３３、３４は油圧ホース９と同様に、第１縦軸３とピストンロッド８ａ先端との間に通し、かつ第１ブーム２の先端を貫通してその上面２ａに延設してもよい。
また、オフセットリンク７とオフセットシリンダ８とは両方共に第２ブーム４の左右一側方に配置されているが、それらを第２ブーム４の左右に振り分け配置してもよい。

１バックホー
２第１ブーム
２ａ上面
２ｂ側壁
２ｃ上壁
３第１縦軸
４第２ブーム
５第２縦軸
６第３ブーム
７オフセットリンク
８オフセットシリンダ
８ａピストンロッド
８ｂシリンダチューブ
９油圧ホース
１２軸受部
１３支持部
１４開口部
１５カバー部材
Ｓ弛み空間

Claims

第１ブーム（２）の先端に第１縦軸（３）を介して第２ブーム（４）を枢支し、第２ブーム（４）の先端に第２縦軸（５）を介して第３ブーム（６）を枢支し、第１ブーム（２）と第３ブーム（６）との間にオフセットリンク（７）を設け、第２ブーム（４）の左右一側方で第１ブーム（２）と第２ブーム（４）との間にオフセットシリンダ（８）を設け、このオフセットシリンダ（８）に接続される油圧ホース（９）を前記第１縦軸（３）の外周のオフセットシリンダ（８）配置側を通過させて第１ブーム（２）側へ延設しており、
前記オフセットシリンダ（８）のピストンロッド（８ａ）先端を第１ブーム（２）に枢支し、シリンダチューブ（８ｂ）基端を第２ブーム（４）に枢支しており、
前記第１ブーム（２）は先端に、第１縦軸（３）を支持する軸受部（１２）と、オフセットシリンダ（８）のピストンロッド（８ａ）先端を支持する支持部（１３）とを有し、かつ前記軸受部（１２）と支持部（１３）との間に前記油圧ホース（９）が挿通される開口部（１４）を形成しており、
前記第１ブーム（２）の先端の上面（２ａ）に油圧ホース（９）を止める固定具（１０）を設け、この固定具（１０）と前記開口部（１４）との間に油圧ホース（９）を弛ませる弛み空間（Ｓ）を形成しており、
前記第１ブーム（２）の上壁（２ｃ）はブーム長手方向中途では左右側壁（２ｂ）の上部に接続し、ブーム先端では左右側壁（２ｂ）の上下方向中途に接続しており、このブーム先端の上壁（２ｃ）と左右側壁（２ｂ）とで前記弛み空間（Ｓ）を形成していることを特徴とするバックホーのオフセットブーム構造。
前記弛み空間（Ｓ）の上方をカバー部材（１５）で覆っていることを特徴とする請求項１に記載のバックホーのオフセットブーム構造。
前記固定具（１０）で油圧ホース（９）を前記弛み空間（Ｓ）内のオフセットシリンダ（８）配置側に偏らせて配置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックホーのオフセットブーム構造。