JP5430607B2

JP5430607B2 - 双腕型作業機

Info

Publication number: JP5430607B2
Application number: JP2011095392A
Authority: JP
Inventors: 拓也桑原; 龍一渡邊
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: JP2012225104A

Description

本発明は、下部走行体上に旋回フレームを設置し、この旋回フレームの前部に２つの作業用フロントを備えて構成される双腕型作業機に関する。

双腕型作業機は、例えば特許文献１〜４に開示されているように、旋回フレームの前部に２つの作業用フロントを備えており、各フロントの先端に取付ける作業具を作業目的に応じて選択することによって、より多種の作業が行なえたり、１台の作業機で２台分の役目を果たして作業が行なえるという特徴を有している。

このような従来の双腕型作業機は、旋回フレームの前部の左右にそれぞれ作業用フロントを取付けて構成されており、左右の作業用フロント先端の作業具の両方をオペレータが目視して作業を行なう必要があるため、運転室は、いずれの双腕型作業機も、上部旋回体を構成する旋回フレームのやや前方の中央部、すなわち旋回装置設置箇所の上部に設置している。

特開２００５−２３２９５０号公報特開２００９−１２１０９７号公報特開２０１０−４７９４６号公報特開２０１０−１２１３３７号公報

しかしながら、従来の双腕型作業機は、前述したとおり、運転室が旋回フレーム上の旋回装置設置箇所の上部に設置されているので、旋回装置等を設置するためのスペースを確保する関係上、運転室の高さを高くせざるを得ない。このため、下部走行体上に上部旋回体を載せた状態、あるいは下部走行体の左右のサイドフレームを外してセンターフレーム上に上部旋回体を載せた状態でトラックあるいはトレーラ等により輸送する場合、全高を輸送制限高さ以下に抑えることが困難になるという問題点があった。特に作業機が大型化すると、この運転室の高さを輸送制限高さ以下に抑えることが困難となる。

また、従来の双腕型作業機は、上部旋回体の輸送制限幅を抑えるため、旋回フレームに設ける左右の作業用フロントの取付け部の間隔を狭く設定するとともに、運転室は旋回フレームのフロント取付け部より後方に位置しているので、揺動装置によって作業用フロントを外側に開いて作業を行なう際に、作業用フロントの根本部が邪魔して作業用フロント先端の作業具による作業状況が運転室内のオペレータから目視しにくくなるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、運転室の高さを低くして輸送時における輸送制限高さを低く抑えることが可能になるとともに、オペレータによる作業用フロントの先端の作業具による作業状況の目視が容易となる構造の双腕型作業機を提供することを目的とする。

請求項１の双腕型作業機は、下部走行体上に旋回フレームを設置し、前記旋回フレームに運転室およびパワーユニットを搭載して上部旋回体を構成するとともに、前記旋回フレームの前部の左右にそれぞれ作業用フロントを取付けてなる双腕型作業機において、
前記旋回フレームの前部に、作業用フロント取付け部より前方に突出した突出フレームを設け、前記突出フレーム上に前記運転室を設置したことを特徴とする。

請求項２の双腕型作業機は、請求項１に記載の双腕型作業機において、
前記作業用フロント取付け部と前記作業用フロントとの連結部を、前記上部旋回体の側面より外側に設けたことを特徴とする。

請求項３の双腕型作業機は、請求項２に記載の双腕型作業機において、
前記作業用フロント取付け部を、前記旋回フレームに設けたベース部と、前記作業用フロントを水平揺動可能に取付けたフロントブラケットとにより構成し、前記フロントブラケットを、前記ベース部に分離可能に取付けたことを特徴とする。

請求項４の双腕型作業機は、請求項３に記載の双腕型作業機において、
前記ベース部を中空状に形成し、前記フロントブラケットを前記ベース部内に前記旋回フレームの側方から挿着してピンにより結合する構造を有すると共に、前記フロントブラケットに、前記ピンを上下動させる油圧シリンダを有するピン駆動装置を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明は、旋回フレームの前部に、作業用フロント取付け部より前方に突出した突出フレームを設け、その突出フレーム上に運転室を設置したものであり、旋回フレームの前部には、旋回装置等の設置スペースの関係で運転室の高さを高く設置せざるを得ないという制約が無いため、運転室の位置を低くすることが可能となり、輸送高さの制限を容易にクリアすることが可能となる。

また、運転室の位置が従来よりも前方になるので、作業用フロントを外側に揺動させた場合であっても、フロント先端の作業具を運転室内のオペレータから容易に目視することが可能となり、作業性が向上する。

請求項２の発明は、作業用フロント取付け部と作業用フロントとの連結部を、前記上部旋回体の側面より外側に設けたものであり、これにより、運転室と作業用フロントとの間隔を十分にとることができ、オペレータから作業箇所を見る場合の視界が広くなり、フロント先端の作業具を運転室内のオペレータからさらに容易に目視することが可能となり、さらに作業性が向上する。

請求項３の発明によれば、作業用フロントを揺動可能に取付けたフロントブラケットを、旋回フレームの作業用フロント取付け部に分離可能に取付けたので、輸送時にはフロントブラケットを作業用フロント取付け部から分離して輸送することが可能となり、双腕型作業機の大型化が容易となる。

請求項４の発明によれば、請求項３に記載の双腕型作業機において、作業用フロント取付け部を中空状に形成し、フロントブラケットを作業用フロント取付け部内に旋回フレームの側方から挿着してピンにより結合する構造としたので、作業用フロントの連結部を旋回フレームの側方に設ける構造が容易に実現可能になるとともに、取付け強度の高い構造が実現できる。

本発明の双腕型作業機の一実施の形態を示す側面図である。本実施の形態の作業機の正面図である。本実施の形態の作業機の平面図である。（Ａ）は本実施の形態の旋回フレームの正面図、（Ｂ）はその側面図、（C）はその平面図、（D）は（C）の拡大平面図である。本実施の形態の運転室の設置構造を示す側面図である。本実施の形態の作業用フロントの取付け部の構造を示す平面図である。本実施の形態の作業用フロント取付け部の構造を示す一部断面側面図である。本実施の形態の作業機の作用を説明する平面図である。

図１は本発明の双腕型作業機の一実施の形態を示す側面図、図２はその正面図、図３はその平面図である。図１〜図３において、１はクローラ式下部走行体、２はこの下部走行体１上に旋回装置３を介して設置した上部旋回体である。この上部旋回体２は、旋回フレーム２ａ上に原動機や油圧ポンプ等からなるパワーユニット４と運転室５とカウンタウエイト６等を搭載して構成される。

旋回フレーム２ａの前部の右側、左側にはそれぞれ作業用フロント７Ａ，７Ｂを取付けるための作業用フロント取付け部８Ａ，８Ｂが設けられている。この実施の形態においては、これらの作業用フロント取付け部８Ａ，８Ｂを、それぞれ旋回フレーム２ａと一体のベース部８０Ａ，８０Ｂと、後述の構造により各ベース部８０Ａ，８０Ｂに着脱可能に取付けられるフロントブラケット８１Ａ，８１Ｂとの分割構造により構成している。フロントブラケット８１Ａ、８１Ｂは、揺動ブラケット１０Ａ，１０Ｂを縦ピン１１Ａ，１１Ｂを介して揺動用油圧シリンダ１２Ａ，１２Ｂの伸縮により水平揺動可能に取付けたものである。

図１に示すように、この実施の形態の右側の作業用フロント７Ａは、揺動ブラケット１０Ａの頂部に取付けられ、油圧シリンダ１３により俯仰される第１ブーム１４と、第１ブーム１４の先端に油圧シリンダ１５により回動可能に取付けられた第２ブーム１６と、第２ブーム１６の先端に油圧シリンダ１７により回動可能に取付けられた第３ブーム１８と、第３ブーム１８の先端に油圧シリンダ１９およびリンク２０，２１により回動可能に取付けられた破砕具２２とからなる。破砕具２２は、一対の破砕用爪２２ａを油圧シリンダ２２ｂによって開閉することにより、家屋やスクラップ等の対象物の破砕あるいは切断を行なうものである。

一方、左側の作業用フロント７Ｂは、前述と同様のサイズ、形状のブーム１４，１６，１８とこれらを俯仰あるいは回動させる油圧シリンダ１３，１５，１７，１９およびリンク２０，２１と、ホーク２３からなる。ホーク２３は一対の爪２３ａを油圧シリンダ（図示せず）により開閉することによって家屋やスクラップ等の対象物の把持を行なうものである。

このような作業用フロント７Ａ，７Ｂを備えることにより、家屋等の解体を行なう際に、ホーク２３で解体すべき部材を把持しておき、破砕具２２でその部材の切断や破砕を行ない、ホーク２３で所定の場所に移動させるという作業を行なうことが可能となり、１台で２台分の作業を行なわせることが可能となる。

なお、作業用フロント７Ａ，７Ｂは、本実施の形態のように、作業具２２，２２３以外が同形、同サイズに構成される場合と、異なる形あるいは異なるサイズに構成される場合がある。また、作業用フロント７Ａ，７Ｂは、本実施の形態のように３本のブームを組み合わせたもののみならず、ブーム、アームにより構成したもの等、他の構成を採用してもよい。また、各作業用フロント７Ａ，７Ｂの先端に取付けられる作業具も、図示例の他に、ブレーカやバケット等、他の作業具が取付けられる場合もあり、同じ作業具が取付けられる場合もある。

図４は旋回フレーム２ａの構造を示すものであり、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれその正面図、側面図、平面図である。また、（Ｄ）は（Ｃ）の拡大平面図である。図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、旋回フレーム２ａには後方よりカウンタウエイト６の搭載部２６、パワーユニット４の搭載部２７、旋回装置３の設置部２８が設けられる。本発明においては、旋回フレーム２ａの前部に、前方に突出させて、運転室５を搭載するための突出フレーム２９を溶接によりあるいは旋回フレーム２ａの一部を延長させて一体に形成する。この突出フレーム２９は、作業用フロント７Ａ，７Ｂの取付け部８Ａ，８Ｂよりも前方に位置する。

図４（Ｄ）に示すように、突出フレーム２９は、ゴム等の緩衝材を介して運転室５を取付けるための複数の孔２９ａを有する。図５の側面図に示すように、運転室５の底板５ａに緩衝材３０を固定し、この緩衝材３０を突出フレーム２９に設けた孔２９ａに挿着して突出フレーム２９上に載せ、ボルト、ナット等の固定具３１によってこの緩衝材３０を突出フレーム２９に固定することにより運転室５を突出フレーム２９上に設置する。なお、図５において、５ｂは運転室５の上面および前面を覆うように設けられたガードであり、落下物から運転室５を護るものである。このように運転室５は突出フレーム２９上に設置されるため、図１、図３に示すように運転室５の横に揺動ブラケット１０Ａ，１０Ｂないしはブーム１４のブームフートが位置する。

次に作業用フロント取付け部８Ａ，８Ｂにおけるベース部８０Ａ，８０Ｂに対するフロントブラケット８１Ａ，８１Ｂの取付け構造について説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ベース部８０Ａ，８０Ｂは、旋回フレーム２ａを構成する上板部３２と下板部３３と前板部３４と後板部３５と旋回フレーム２ａの中心部に設けられている縦板部３６とにより形成され、これらの部材３２〜３６によって囲まれた側面開口の中空部３７を形成した中空状をなす。上板部３２と下板部３３には、フロントブラケット８１Ａ，８１Ｂに設けたピン３９（図６、図７参照）を挿着するボス４０が、左右にそれぞれ２個ずつ設けられている。

図６は作業用フロント取付け部８Ａに対するフロントブラケット８１Ａの取付け構造と、フロントブラケット８１Ａに対する揺動ブラケット１０Ａの取付け構造を示す平面図、その一部断面側面図である。図６、図７に示すように、フロントブラケット８１Ａには、縦ピン１１Ａを中心として、揺動用油圧シリンダ１２Ａにより水平揺動可能に揺動ブラケット１０Ａが取付けられる。揺動ブラケット１０Ａは前記第１ブーム１４のブームフートをピン付けするボス４４と、油圧シリンダ１３の端部をピン付けするボス４５とを有する。

フロントブラケット８１Ａは、ベース部８０Ａの中空部３７に対して挿着可能なサイズ、形状を有する縦断面形状が矩形をなす。このフロントブラケット８１Ａのベース部８０Ａ側に、ベース部８０Ａの上下各２個のボス４０に対してそれぞれ挿脱される上下２本のピン３９を保持する２つのピン駆動装置４６を備える。

図７に示すように、各ピン駆動装置４６は、フロントブラケット８１Ａに縦に固定された円筒４７の上下に、ベース部８０Ａの上板部３２および下板部３３に設けたボス４０に挿脱するピン３９を上下動可能に内嵌する。円筒４７内には油圧シリンダ４８を同心に固定する。そして油圧シリンダ４８のチューブ４８ａの上下に上下動可能に２本のピストンロッド４８ｂを有し、各ピストンロッド４８ｂにそれぞれ上下のピン３９を固定する。

このピン駆動装置４６において、油圧シリンダ４８の中央の油室５０に圧油が供給されると、上方のピン３９について示すように、ピストンロッド４８ｂがチューブ４８ａから突出する方向に動き、作業用フロント取付け部８Ａのボス４０に挿着され、ピン結合がなされる。反対に油室５１側に圧油が供給されると、下側のピン３９について示すように、ピストンロッド４８ｂがチューブ４８ａに没入する方向に動かされてピン３９が作業用フロント取付け部８Ａのボス４０から抜け出し、ピン結合が解かれる。左側のベース部８０Ｂやフロントブラケット８１Ｂは、右側のベース部８０Ａやフロントブラケット８１Ａに対して対象形に形成される。

上述したように、本実施の形態の作業機は、旋回フレーム２ａの前部に、作業用フロント取付け部８Ａ，８Ｂより前方に突出した突出フレーム２９を設け、その突出フレーム２９上に運転室５を設置したものである。ここで、旋回フレーム２ａの前部には、旋回装置３等の設置スペースの関係で運転室の高さを高く設置せざるを得ないという制約が無いため、運転室５の位置を低くすることが可能となり、輸送高さの制限を容易にクリアすることが可能となる。

また、運転室５の位置が従来よりも前方になるので、図８に示すように作業用フロント７Ａ，７Ｂを外側に揺動させた場合であっても、フロント先端の作業具（破砕具２２やホーク２３）を運転室５内のオペレータから容易に目視することが可能となり、作業性が向上する。

また、本実施の形態においては、作業用フロント取付け部８Ａ，８Ｂと左右の作業用フロント７Ａ，７Ｂとの連結部、すなわち揺動ブラケット１０Ａ，１０Ｂにおける第１ブーム１４との連結部を、上部旋回体２の側面より外側に設けたので、運転室５と作業用フロント７Ａ，７Ｂとの間隔を十分にとることができる。このため、オペレータから作業箇所を見る場合の視界が広くなり、フロント先端の作業具（破砕具２２やホーク２３）を運転室５内のオペレータからさらに容易に目視することが可能となり、さらに作業性が向上する。

また、本実施の形態においては、作業用フロント７Ａ，７Ｂを揺動可能に取付けたフロントブラケット８１Ａ，８１Ｂを、旋回フレーム２ａのベース部８０Ａ，８０Ｂに分離可能に取付けたので、輸送時にはフロントブラケット８１Ａ，８１Ｂをベース部８０Ａ，８０Ｂから分離して輸送することが可能となり、双腕型作業機の大型化が容易となる。

また、本実施の形態においては、ベース部８０Ａ，８０Ｂを中空状に形成し、フロントブラケット８１Ａ，８１Ｂをベース部８０Ａ，８０Ｂ内に旋回フレーム２ａの側方から挿着してピン３９により結合する構造としたので、作業用フロント７Ａ，７Ｂの連結部を旋回フレーム２ａの側方に設ける構造が容易に実現可能になるとともに、取付け強度の高い構造が実現できる。

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、上記実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１：下部走行体、２：上部旋回体、２ａ：旋回フレーム、３：旋回装置、４：パワーユニット、５：運転室、６：カウンタウエイト、７Ａ，７Ｂ：作業用フロント、８Ａ，８Ｂ：作業用フロント取付け部、１０Ａ，１０Ｂ：揺動ブラケット、１２Ａ，１２Ｂ：揺動用油圧シリンダ、１３，１５，１７，１９：油圧シリンダ、１４：第１ブーム、１６：第２ブーム、１８：第３ブーム、２０，２１：リンク、２２：破砕具、２３：ホーク、２６：カウンタウエイト搭載部、２７：パワーユニット搭載部、２８：旋回装置設置部、２９：突出フレーム、３０：緩衝材、３１：固定具、３２：上板部、３３：下板部、３４：前板部、３５：後板部、３６：縦板部、３７：中空部、３９：ピン、４０：ボス、４４，４５：ボス、４６：ピン駆動装置、４７：円筒、４８：油圧シリンダ、４８ａ：チューブ、４８ｂ：ピストンロッド、５０，５１：油室、８０Ａ，８０Ｂ：ベース部、８１Ａ，８１Ｂ：フロントブラケット

Claims

下部走行体上に旋回フレームを設置し、前記旋回フレームに運転室およびパワーユニットを搭載して上部旋回体を構成するとともに、前記旋回フレームの前部の左右にそれぞれ作業用フロントを取付けてなる双腕型作業機において、
前記旋回フレームの前部に、作業用フロント取付け部より前方に突出した突出フレームを設け、前記突出フレーム上に前記運転室を設置したことを特徴とする双腕型作業機。
請求項１に記載の双腕型作業において、
前記作業用フロント取付け部と前記作業用フロントとの連結部を、前記上部旋回体の側面より外側に設けたことを特徴とする双腕型作業機。
請求項２に記載の双腕型作業機において、
前記作業用フロント取付け部を、前記旋回フレームに設けたベース部と、前記作業用フロントを水平揺動可能に取付けたフロントブラケットとにより構成し、前記フロントブラケットを、前記ベース部に分離可能に取付けたことを特徴とする双腕型作業機。
請求項３に記載の双腕型作業機において、
前記ベース部を中空状に形成し、前記フロントブラケットを前記ベース部内に前記旋回フレームの側方から挿着してピンにより結合する構造を有すると共に、前記フロントブラケットに、前記ピンを上下動させる油圧シリンダを有するピン駆動装置を備えたことを特徴とする双腕型作業機。