JP5499230B2

JP5499230B2 - 建設機械の作業機

Info

Publication number: JP5499230B2
Application number: JP2010038905A
Authority: JP
Inventors: 新太郎山本
Original assignee: AMAGASAKI JYUKI CO., LTD.
Current assignee: AMAGASAKI JYUKI CO., LTD.
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: JP2011174287A

Description

本発明は、作業内容に応じて作業機を交換することができるように構成された建設機械の作業機に関するものである。

従来、異なる作業内容、例えば土砂等の掘削作業と建造物の解体作業とで作業機を交換し、それぞれの作業を行う建設機械が知られている。

この種の建設機械は、図５に示すように、下部走行体５０上に上部旋回体５１が旋回可能に搭載されており、掘削作業を行う場合にはその上部旋回体５１の運転席５２側に掘削用作業機５３が備えられる。

上記掘削用作業機５３は、上部旋回体５１の前部に設けられ上下に揺動させることができるブーム５４と、このブーム５４の先端部に連結されるアーム５５と、このアーム５５の先端部に連結されるバケット５６とから主として構成されている。

上記ブーム５４は、掘削用と解体用に共通して使用される共通ブーム５４ａと作業内容によって取り替えられるアッパーブーム５４ｂから構成されており、両ブーム５４ａおよび５４ｂの接続部分に二本の連結ピン５７を差し込むことで一体化されている。

なお、図中、符号５４ｃはブームシリンダ、５５ａはアームシリンダ、５６ａはバケットシリンダである。

図６は、共通ブーム５４ａからアッパーブーム５４ｂを切り離した状態を示している。

共通ブーム５４ａの先端部には、上記接続部分として一対の連結用のブラケット５８，５８（手前側のみ図示）が突出した状態で設けられており、各ブラケット５８，５８の接続側端部にはピン挿入穴５８ａ，５８ａが上下に配設されている。さらに、ブラケット５８，５８からフック５９，５９（手前側のみ図示）が突設されている。

一方、アッパーブーム５４ｂの接続側端部には、上記フック５９，５９と係合し得る係合ピン６０，６０（手前側のみ図示）が左右方向に突出しており、さらに、上記ピン挿入穴５８ａ，５８ａに連絡し得るボス部６１，６１が設けられている。

上記構成からなる共通ブーム５４ａにアッパーブーム５４ｂを接続する場合、まず、共通ブーム５４ａ側のフック５９，５９に対し、アッパーブーム５４ｂ側の係合ピン６０，６０を引っ掛ける。次に、共通ブーム５４ａをわずかに持ち上げることより、係合ピン６０，６０を支点としてアッパーブーム５４ｂが下向きにわずかに回転させ、共通ブーム５４ａのピン挿入穴５８ａ，５８ａとアッパーブーム５４ｂのボス部６１との位置合わせをする。

この状態で各ピン挿入穴５８ａ，５８ａに連結ピン５７（図５参照）を挿入することにより、共通ブーム５４ａとアッパーブーム５４ｂを接続する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１９３５４２号公報

しかしながら、上記した従来のアタッチメント交換用の作業機では、共通ブーム５４ａにフック５９を備えた専用のブラケット５８，５８を設ける必要があるため、共通ブーム５４ａの長さが長くなるとともにアッパーブーム５４ｂ接続部分の構造が複雑になり、重量も増加するという問題がある。

また、アッパーブーム５４ｂにはフック５９と係合させるための係合ピン６０，６０を左右に突出して設けなければならず、このような突起物は、特に解体作業時において破砕片による衝突が避けられず破損する原因となる。

また、上記作業機を既存の建設機械に適用する場合、ブームフットピンを抜いてブームごと取り外なければならず、このような作業は現実的でないことから、新規に製造される建設機械にしか適用することができないという制約もある。

本発明は以上のような従来の作業機における課題を考慮してなされたものであり、異なる作業内容に応じて交換する作業機のブーム着脱構造がシンプルであり、しかも突起物を持たないため破損する虞のない建設機械の作業機を提供するものである。

本発明は、建設機械本体に装着され、ブームシリンダによって起伏するブームを有する作業機において、
上記ブームは、基端部が上記建設機械本体に支持され上記基端部と反対側に接続側端部を有する共通ブームと、この共通ブームの接続側端部に接続され、アタッチメントを備えたアッパーブームとから構成され、
上記共通ブームの接続側端部に、上記アッパーブーム接続用の接続ピン挿入穴が複数設けられるとともに、上記ブームシリンダのロッド先端部からのピンを軸通するボス部が設けられ、
上記アッパーブームの接続側端部に、上記共通ブームと接続された際に上記複数の接続ピン挿入穴と対向する配置で複数の接続ピン挿入ボス部が設けられるとともに、上記ボス部と係合する凹部が下向きに設けられている建設機械の作業機である。

本発明において、上記共通ブームとは、例えば掘削作業と解体作業の両方の作業に共通して使用されるブームを意味する。

一方、アタッチメントを備えた上記アッパーブームとは、異なるアタッチメント毎に用意されたアタッチメント付きのブームを意味し、アタッチメントが直接、ブームに接続されたもの、アタッチメントがアームを介してブームに接続されたもの、アタッチメントがアーム、中間ブームを介してブームに接続されたもの等が含まれる。また、上記アタッチメントには、掘削用のバケット、解体用の破砕装置、ブレーカ、大割機等が示される。

本発明において、上記凹部に、上記ボス部の胴部外壁と係合する断面半円状の湾曲板を備えることができる。

本発明において、上記アッパーブームの接続側端部に、上記共通ブームのボス部を上記凹部に案内するガイド部を形成することが好ましい。

本発明において、上記アッパーブームの接続側端部における上部から接続方向に向けてオーバーハング部を延設し、その先端部に第一の上記接続ピン挿入穴と対向する配置で第一の上記接続ピン挿入ボス部を設け、上記アッパーブームの接続側端部における下部に第二の上記接続ピン挿入穴と対向する配置で第二の上記接続ピン挿入ボス部を設けることができる。

本発明の作業機によれば、異なるアタッチメントを使用するための作業機についてブーム着脱部分の構造をシンプルにすることができる。また、突起物を持たないため、解体作業に使用しても破損する虞がないという長所を有する。

本発明に係る掘削用作業機を装着した建設機械の全体構成を示す側面図である。本発明に係る解体用作業機を装着した建設機械の全体構成を示す側面図である。 (ａ)は本発明に係る作業機において共通ブームとアッパーブームの構成を拡大して示した平面図、(ｂ)はその側面図である。 (ａ)〜(ｄ)は共通ブームとアッパーブームの着脱手順を示す説明図である。従来のアタッチメント交換用の作業機を装着した建設機械の全体構成を示す側面図である。図５の作業機分割状態を示す側面図である。

以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

１掘削用作業機を備えた建設機械
図１は、本発明に係る建設機械の作業機として掘削用作業機を備えた建設機械の全体構成を示した側面図である。

同図において、建設機械１は本体としての下部走行体２およびその下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、その上部旋回体３の運転席４側に設けられた掘削用作業機５とから主として構成されている。

上記掘削用作業機５は、上部旋回体３の前側に支持される共通ブーム（ロアブーム）６およびこの共通ブーム６の接続側端部に接続されるアッパーブーム７から構成されるブーム８と、アッパーブーム７の先端部に連結されるアーム９と、このアーム９の先端部に連結されるアタッチメントとしてのバケット１０とから主として構成されている。なお、図中、１１はブームシリンダ、１２はアームシリンダ、１３はバケットシリンダである。

上記共通ブーム６はブームシリンダ１１を伸縮させることにより、アーム９はアームシリンダ１２を伸縮させることにより、また、バケット１０はバケットシリンダ１３を伸縮させることによりそれぞれ上下方向に揺動させることができるようになっている。

また、上記ブームシリンダ１１は共通ブーム６の左右両側に配設されており、各ブームシリンダ１１のチューブ基端部は、上部旋回体３のフレーム前部に対しブームフットピン１４を介して連結されている。

また、上記共通ブーム６の先端部には、共通ブーム６の左右側板に架設された状態で、構造物としてのボス部１５が従来から設けられている。なお、このボス部１５に挿入されたピン１６の両端は、共通ブーム６の側板から外部に突出し、上記ブームシリンダ１１の各ロッド先端部と連結されている。

２解体用建設機械
図２は、本発明に係る建設機械の作業機として解体用作業機を備えた建設機械の全体構成を示した側面図である。なお、図１と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

解体用作業機１８は、上記構成を有する共通ブーム６およびこの共通ブーム６の先端部に接続されるアッパーブーム１９から構成されるブーム２０と、このブーム２０の先端部に連結される中間ブーム２１と、この中間ブーム２１の先端部に連結されるアーム２２と、このアーム２２の先端部に連結されるアタッチメントとしての破砕装置２３とから構成されている。

なお、図中、２４は中間ブーム２１を上下方向に揺動させる中間ブームシリンダ、２５はアームシリンダ、２６は破砕装置２３を上下方向に揺動させるバケットシリンダである。また、Ｗはその破砕装置２３によって解体される壁面を示している。

３掘削用作業機
図３は、図１に示した掘削用作業機５の共通ブーム６とアッパーブーム７の構成を示した拡大図であり、同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)は側面図を示している。

なお、便宜上、掘削用作業機５の基端部側を後方、先端側を前方と呼ぶ場合がある。

３．１共通ブーム
両図において、共通ブーム６の基端部６ａにはブームフットピン１４（図１参照）が挿入されるボス部６ｂが設けられている。また、接続側端部６ｃには共通ブーム６の左右の側板６ｄ，６ｄに対しボス部１５が水平方向に架設されており、このボス部１５にピン１６（図１参照）が挿入されるようになっている。

共通ブーム６の側面において、ボス部１５の上方でかつ後方位置に第一の接続ピン挿入穴６ｅが穿設され、ボス部１５の下方に第二の接続ピン挿入穴６ｆが形成されている。

なお、上記共通ブーム６は上板６ｇと左右の側板６ｄ，６ｄと底板６ｈによって角筒状に構成されているが、共通ブーム６の先端から長さＬについては上板６ｇが切り欠かれ開口部Ｓが形成されている。この開口部Ｓは、アッパーブーム７のオーバーハング部（後述する）を通過させるために設けられているが、アッパーブーム７を接続した後、例えば解体作業時など落下物の侵入を防止する目的でカバーを取り付ければその開口部Ｓを塞ぐことができる。

また、底板６ｈの先端６ｈ′は第二の接続ピン挿入穴６ｆ近傍まで延びている。

なお、図中、符号１７は第一の接続ピン挿入穴６ｅおよび第二の接続ピン挿入穴６ｆに挿入される接続ピンを示している。

３．２アッパーブーム
アッパーブーム７の接続側端部７ａには、凹部としての半円状の引掛部７ｂが下向きに形成されており、この引掛部７ｂには断面が略半円に曲げ加工された湾曲板７ｃが取り付けられている。この湾曲板７ｃの内径Ｒａは、上記ボス部１５の外形Ｒｂよりも若干大きい値に設定されている。それにより、引掛部７ｂを上記ボス部１５の胴部外周面に引っ掛けることができ、この状態でアッパーブーム７は、ボス部１５を支軸として矢印Ａ方向に揺動させることができるようになっている。

また、上記引掛部７ｂからオーバーハング部７ｄが後方に向けて突出しており、このオーバーハング部７ｄの後端部には上記第一の接続ピン挿入穴６ｅと連絡し得る第一の接続ピン挿入ボス部７ｅが設けられている。

また、引掛部７ｂの下方でかつ引掛部７ｂよりも前方には上記第二の接続ピン挿入穴６ｆと連絡し得る第二の接続ピン挿入ボス部７ｆが形成されている。また、この第二の接続ピン挿入ボス部７ｆと上記引掛部７ｂとを曲線で結ぶ縁部７ｇは、上記ボス部１５を上記引掛部７ｂに案内するためのガイド部として機能するようになっている。

なお、解体用作業機１８は、アッパーブームの長さが掘削用作業機のアッパーブームよりも長くなるものの、共通ブームとアッパーブームの接続構造は上述した掘削用作業機５と基本的に同じである。

なお、図中、符号１１，１１は共通ブーム６の左右両側に配設されるブームシリンダ、１６は、ブームシリンダ１１，１１の各ロッド先端部とボス部１５とに軸通されるピンを示している。

以下、掘削用作業機５を代表して共通ブームとアッパーブームの着脱方法について説明する。

４共通ブームとアッパーブームの着脱手順
図４(ａ)〜(ｄ)は、掘削用作業機における共通ブームとアッパーブームの接続手順を示した説明図である。

なお、掘削用作業機５は共通ブーム６とアッパーブーム７の間で切り離され、アッパーブーム７が架台Ｃに載せられていることを前提とする。

４．１共通ブームとアッパーブームの接続手順
図４(ａ)において、建設機械の本体３０を前進（矢印Ｂ方向）させることにより、アッパーブーム７の接続側端部７ａの下方に共通ブーム６の接続側端部６ｃを配置する。

同図(ｂ)において、ブームシリンダ１１を伸長させることにより、共通ブーム６を矢印Ｄ方向に持ち上げる。このとき、共通ブーム６のボス部１５がガイド部としての縁部７ｇ（図４(ａ)参照）と接触しながら上昇する。

同図(ｃ)において、アッパーブーム７の引掛部７ｂが共通ブーム６のボス部１５に掛けられたことを確認した後、ブームシリンダ１１をさらに若干伸長させる。それにより、ボス部１５を支軸としてアッパーブーム７が矢印Ｅ方向にわずかに回転し、共通ブーム６の第一の接続ピン挿入穴６ｅとアッパーブーム７の第一の接続ピン挿入ボス部７ｅの各中心が一致し、同時に、共通ブーム６の第二の接続ピン挿入穴６ｆとアッパーブーム７の第二の接続ピン挿入ボス部７ｆの各中心が一致する（図３(ｂ)参照）。

この状態で第一の接続ピン挿入穴６ｅと第二の接続ピン挿入穴６ｆにそれぞれ接続ピン１７（図３(ａ)参照）を挿入することにより、共通ブーム６とアッパーブーム７が接続され一体化される。

図４(ｄ)において、ブームシリンダ１１をさらに伸長させることにより、共通ブーム６とアッパーブーム７からなるブーム８を架台Ｃから浮かし、架台Ｃを取り外す。

また、上記図４(ａ)〜(ｄ)の手順と逆の手順を実行すれば、共通ブーム６とアッパーブーム７を切り離すことができる。

すなわち、図４(ｄ)において、ブーム８の下方に架台Ｃを配置し、第一の接続ピン挿入穴６ｅと第二の接続ピン挿入穴６ｆからそれぞれ接続ピン１７を引き抜き、図４(ｃ)に示すように、ブーム８を下げて架台Ｃ上に載置し、図４(ｂ)に示すように、アッパーブーム７の引掛部７ｂを共通ブーム６のボス部１５から離し、図４(ａ)に示すように、共通ブーム６をさらに下げれば共通ブーム６とアッパーブーム７の分割が完了する。

１建設機械
２下部走行体
３上部旋回体
４運転席
５掘削用作業機
６共通ブーム
６ａ基端部
６ｂボス部
６ｃ接続側端部
６ｄ側板
６ｅ第一の接続ピン挿入穴
６ｆ第二の接続ピン挿入穴
６ｇ上板
６ｈ底板
７アッパーブーム
７ａ接続側端部
７ｂ引掛部
７ｃ湾曲板
７ｄオーバーハング部
７ｅ第一の接続ピン挿入ボス部
７ｆ第二の接続ピン挿入ボス部
７ｇ縁部
８ブーム
９アーム
１０バケット
１１ブームシリンダ
１２アームシリンダ
１３バケットシリンダ
１４ブームフットピン
１５ボス部
１６ピン
１７接続ピン
１９アッパーブーム
２０ブーム
２１中間ブーム
２２アーム
２３破砕装置
２４中間ブームシリンダ
２５アームシリンダ
２６バケットシリンダ

Claims

建設機械本体に装着され、ブームシリンダによって起伏するブームを有する作業機において、
上記ブームは、基端部が上記建設機械本体に支持され上記基端部と反対側に接続側端部を有する共通ブームと、この共通ブームの接続側端部に接続され、アタッチメントを備えたアッパーブームとから構成され、
上記共通ブームの接続側端部に、上記アッパーブーム接続用の接続ピン挿入穴が複数設けられるとともに、上記ブームシリンダのロッド先端部からのピンを軸通するボス部が設けられ、
上記アッパーブームの接続側端部に、上記共通ブームと接続された際に上記複数の接続ピン挿入穴と対向する配置で複数の接続ピン挿入ボス部が設けられるとともに、上記ボス部と係合する凹部が下向きに設けられていることを特徴とする建設機械の作業機。
上記凹部に、上記ボス部の胴部外壁と係合する断面半円状の湾曲板が備えられている請求項１記載の建設機械の作業機。
上記アッパーブームの接続側端部に、上記共通ブームのボス部を上記凹部に案内するガイド部が形成されている請求項１または２記載の建設機械の作業機。
上記アッパーブームの接続側端部における上部から接続方向に向けてオーバーハング部が延設され、その先端部に第一の上記接続ピン挿入穴と対向する配置で第一の上記接続ピン挿入ボス部が設けられ、上記アッパーブームの接続側端部における下部に第二の上記接続ピン挿入穴と対向する配置で第二の上記接続ピン挿入ボス部が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の作業機。