JP5847756B2

JP5847756B2 - 小型双腕作業機のフロント取付け構造

Info

Publication number: JP5847756B2
Application number: JP2013094178A
Authority: JP
Inventors: 一晶奥田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: CN104120744A; JP2014214537A

Description

本発明は、上部旋回体に２つの作業用フロントを取付けてなる小型双腕作業機におけるフロント取付け構造に関する。

双腕作業機は、上部旋回体に２本の作業用フロントを備えて構成され、例えば解体作業に用いる場合には、一方の作業用フロントに作業具としてホーク等の把持装置を取付け、他方の作業用フロントにカッタや破砕具を取付ける。そして一方の作業用フロントに取付けた把持装置で解体対象物を把持し、他方の作業用フロントに取付けたカッタまたは破砕具により切断あるいは破砕する。

このような双腕作業機として、特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の双腕作業機は、作業用フロントを取付けるフレームを上部旋回体の前部に前方に突出させて設け、各取付けフレームに設けた縦軸を中心として油圧シリンダにより左右に揺動可能に取付けている。各作業用フロントの揺動用油圧シリンダは、各取付けフレームの左右に相互に離して取付けられている。

特開２０１２−６１３２号公報

前述のように、従来の双腕作業機においては、上部旋回体に設けた取付けフレームの左右に互いに離して揺動用油圧シリンダを取付けている。しかしながら、建屋内や地下で用いる小型双腕作業機の場合、フロント取付け部のスペースも狭く、その上、フロント取付け部である上部旋回体の前部には、油圧配管等も集約して配置されるため、前述した従来構造ではフロント揺動用油圧シリンダの取付けが困難になり、狭い作業空間で作業する小型双腕作業機の実現が困難となる。

本発明は、上記問題点に鑑み、フロント揺動用油圧シリンダをコンパクトにかつ容易に設置することができ、作業機をより小型に構成できる小型双腕作業機のフロント取付け構造を提供することを目的とする。

請求項１の小型双腕作業機のフロント取付け構造は、上部旋回体の前部に設けたフロント取付けフレームに、フロント取付け部を有するブラケットを設け、
前記ブラケットの前記フロント取付け部の左右に、左右の作業用フロントをそれぞれ左右方向に揺動可能に取付け、
前記ブラケットの上部に、左右の作業用フロントをそれぞれ揺動させる油圧シリンダを、横向きにかつ前後に隣接させて取付けたことを特徴とする。

請求項２の小型双腕作業機のフロント取付け構造は、請求項１に記載の小型双腕作業機のフロント取付け構造において、
前記フロント取付けフレームに前記ブラケットをピンより取付ける構造とし、
前記ピンより、前記作業用フロントを前記ブラケットに起伏可能に取付けるピンの位置を高くしたことを特徴とする。

請求項３の小型双腕作業機のフロント取付け構造は、請求項２に記載の小型双腕作業機のフロント取付け構造において、
前記フロント取付けフレームに前記ブラケットを取付ける２本のピンを備えると共に、前記２本のピンはその軸心を左右に向け、かつ上下に並べて配置したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、左右の作業用フロントをそれぞれ揺動させる油圧シリンダを、ブラケット上で横向きに、かつ前後に隣接させて取付けたので、油圧シリンダの設置スペースを狭くすることができる。また、油圧シリンダを横向きに取付けたので、ブラケットの前後長を短くすることができる。このため、全長が短い双腕作業機を実現させることができるので、建屋内や地下空間等における狭い作業空間で小回りのきく小型の双腕作業機を実現することができる。

請求項２の発明によれば、左右の作業用フロントをブラケットに起伏可能に取付けるピンを、フロント取付けフレームにブラケットを取付けるピンより高い位置に設定したので、作業用フロントをブラケットに取付けるピンより下方に多関節構造の作業用フロントの格納空間を確保することができる。このため、作業用フロントを低い位置で折り畳んだ低い姿勢で走行させることが可能となり、狭い空間での移動が行え、また、作業時には、作業フロントの到達高さを高くすることができるため十分な作業高さを確保でき、作業に好適な双腕作業機を実現できる。また、作業用フロントが折り畳むように曲げられるため、作業用フロントを含めた作業機の全長を短くでき、さらに前方向での最小作業半径も小さくできるため、狭い作業スペースでの作業、走行が可能となり、小回りが利く双腕作業機が実現できる。

請求項３の発明によれば、フロント取付けフレームにブラケットを取付ける２本のピンを、その軸心を左右に向け、かつ上下に並べて配置したので、フロント取付けフレームおよびブラケットの前後幅を狭くすることが可能となり、前後長がさらに短い小型双腕作業機を実現することができる。

本発明の一実施の形態を示す双腕作業機の側面図である。図１の双腕作業機の平面図である。この実施の形態のフロント取付け構造を示す斜視図である。この実施の形態における旋回フレームを示す斜視図である。この実施の形態におけるブラケットとフロント揺動用油圧シリンダの取付け構造を示す斜視図である。この実施の形態における作業用フロントのブラケットに対する取付け部の構造を示す一部断面側面図である。この実施の形態における走行時の作業用フロントの姿勢を示す双腕作業機の側面図である。

図１は本発明の一実施の形態を示す双腕作業機の側面図、図２はその平面図である。この実施の形態の双腕作業機は無線操作によって制御されるものについて示している。１は履帯式下部走行体、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。上部旋回体２は旋回フレーム２ａ上に建屋４を設置し、建屋４内にエンジンや油圧ポンプ等を含むパワーユニット５やコントロール弁(図示せず)等を搭載して構成される。建屋４上にはオペレータが持つ送信機(図示せず)からの操作信号を受けて走行、旋回、フロント操作を行なう受信機付きコントローラ６が搭載される。７は下部走行体１のフレームに上下動可能に取付けた排土板である。

９は旋回フレーム２ａの前部に旋回フレーム２ａと一体に設けたフロント取付けフレームである。図３、図４の斜視図に示すように、このフロント取付けフレーム９は、旋回フレーム２ａに含まれる左右の縦板２ｂ，２ｂの前部をそれぞれ上方に立ち上げて形成されている。図４に示すように、各フロント取付けフレーム９には、後述のフロント取付け用ブラケット１１を取付けるための２つのピン孔９ａ，９ａが、上下に間隔を有して設けられている。

図５に示すように、フロント取付け用ブラケット１１は、左右に長くボックス状に形成されたフロント取付け部１１ｃを有し、そのフロント取付け部１１ｃの下面に、２枚の脚板１１ａを設ける。これらの脚板１１ａに、フロント取付けフレーム９のピン孔９ａ，９ａにそれぞれ対応させて、フロート取付け用ブラケット１１をフロント取付けフレーム９に取付けるための上下のピン孔１１ｂ、１１ｂを設ける。図３に示すように、このブラケット１１の２枚の脚板１１ａ，１１ａは、フロント取付けフレーム９，９間に挿入され、上下２本のピン１２，１２をフロント取付けフレーム９のピン孔９ａ，９ａとブラケット１１のピン孔１１ｂ，１１ｂに挿着してブラケット１１がフロント取付けフレーム９，９に取付けられる。すなわち、２本のピン１２，１２は、その軸心を左右に向け、かつ上下に並べて配置する。

図５に示すように、ブラケット１１の上部にはその左右の端部に円筒状の軸受１３Ａ，１３Ｂが固着されている。１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂ（図３参照）をそれぞれ左右に揺動可能に取付ける揺動ブラケットである。これらの揺動ブラケット１４Ａ，１４Ｂは、これらに取付けた縦軸１６Ａ，１６Ｂを軸受１３Ａ，１３Ｂに回動可能に内嵌することにより、ブラケット１１に左右に揺動可能に取付けられる。

図５において、１８Ａ，１８Ｂはそれぞれ左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂを揺動させる油圧シリンダである。１９はシリンダ取付け板であり、このシリンダ取付け板１９は、ブラケット１１のフロント取付け部１１ｃの上面にこの上面と間隔を有して固定される。油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂの一端は、フロント取付け部１１ｃとシリンダ取付け板１９との間に取付けたピン２０Ａ，２０Ｂにより、ブラケット１１に連結される。油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂの他端は、揺動ブラケット１４Ａ，１４Ｂにそれぞれ固着した平行板状の連結部２１Ａ，２１Ｂにピン２２Ａ，２２Ｂにより連結される。したがって、油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂの伸縮により、揺動ブラケット１４Ａ，１４Ｂが左右に揺動する。

油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂは、左右の幅方向に対してやや傾斜させて横向きに取付けられると共に、油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂは前後に隣接させて取付けられる。

図１〜図３に示すように、左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂは、ブーム２４Ａ，２４Ｂとアーム２６Ａ，２６Ｂとを有する多関節構造を有する。ブーム２４Ａ，２４Ｂは、揺動ブラケット１４Ａ，１４Ｂにそれぞれピン２３Ａ，２３Ｂにより起伏可能に取付けられる。アーム２６Ａ，２６Ｂは、それぞれブーム２４Ａ，２４Ｂに対してピン２５Ａ，２５Ｂにより回動可能に連結される。ブーム２４Ａ，２４Ｂをそれぞれ起伏させる油圧シリンダ２７Ａ．２７Ｂは、各一端をそれぞれ揺動ブラケット１４Ａ，１４Ｂにそれぞれピン２８Ａ，２８Ｂにより連結し、他端をそれぞれピン２９Ａ，２９Ｂによりブーム２４Ａ，２４Ｂに連結して取付けられる。３０Ａ，３０Ｂはブーム２４Ａ，２４Ｂに対してアーム２６Ａ，２６Ｂを回動させる油圧シリンダである。

３１Ａ，３１Ｂはそれぞれアーム２６Ａ，２６Ｂの先端にピン３２Ａ，３２Ｂを中心として油圧シリンダ３３Ａ，３３Ｂにより回動可能に取付けられた作業具取付け用のブラケットである。この例では解体を行なうため、図１に示すように一方のブラケット３１Ａに旋回装置３４を介してカッタ３５を取付けており、他方には例えばホーク等の把持具(図示せず)が取付けられる。解体を行なう場合、カッタ３５の代わりに高速回転カッタが取付ける場合もある。その他、作業目的に応じた作業具が作業具取付け用のブラケット３１Ａ，３１Ｂに取付けられる。

３６Ａ，３６Ｂはそれぞれ左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂの油圧式アクチュエータ(油圧シリンダ２７Ａ，２７Ｂ，３０Ａ，３０Ｂ，３３Ａ，３３Ｂおよび旋回装置３４や作業具をそれぞれ作動させる不図示の油圧式アクチュエータ)に作動油を供給する油圧ホースを収容した可撓性を有する筒状カバーである。３７は旋回フレーム２ａの前部に取付けられた回転式継手であり、カバー３６Ａ，３６Ｂ内の油圧ホースの基端部が接続されるものである。これらのカバー３６Ａ，３６Ｂ、すなわち作業用フロント１５Ａ，１５Ｂの油圧式アクチュエータに作動油を供給する油圧ホースを、作業用フロント１５Ａ，１５Ｂの内側すなわち相互の対向面に取付けている。

このように、カバー３６Ａ，３６Ｂに収容される油圧ホースを作業用フロント１５Ａ，１５Ｂの内側に取付ける理由は、油圧ホースの作業中における損傷を防止するためである。すなわち、旋回装置３の作動により上部旋回体２を旋回させる際や、作業用フロント１５Ａ，１５Ｂを左右に揺動させるかあるいは上方に動かした際に、作業用フロント１５Ａ，１５Ｂに添設する油圧ホースが障害物に衝突して損傷することを防止するためである。また、回転式継手３７を用いて作業用フロント１５Ａ，１５Ｂに添設する油圧ホースを接続することにより、油圧ホースに捻れ等により過大な力が作用することを防ぎ、油圧ホースの損傷防止を図っている。

図６において、３９は作業用フロント１５Ａの左右の揺動角を検出する揺動角検出センサであり、この揺動角センサ３９は揺動ブラケット１４Ａの縦軸１６Ａ上に縦軸１６Ａと同心に取付けられている。また、４０は作業用フロント１５Ａのブーム２４Ａの起伏角を検出するブーム角度センサ、４１はブーム２４Ａに対するアーム２６Ａの角度を検出するアーム角度センサである。これらの角度センサ４０，４１はブーム２４Ａのフート部の背面に取付けられている。

なお、アーム角度センサ４１は、図１に示すように、その検出レバー４１ａを、ブーム２４Ａの側面に軸４２を中心として回動可能に取付けた中継リンク４３の一端にロッド４４により連結し、中継リンク４３の他端を、ロッド４５によりアーム２６Ａにより連結している。作業用フロント１５Ｂにも同様の構造で角度センサ３９，４０，４１が取付けられる。

小型双腕作業機の場合、ピン２３Ａ、２５Ａの近傍の狭いスペースに角度センサを設置する場合に比較し、この実施の形態で示すように、ブーム角度センサ４０やアーム角度センサ４１を図１に示すようにブーム２４Ａのフート部の背面に取付けることにより、角度センサ４０，４１を容易に設置することが可能となる。

上述のように、この実施の形態においては、左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂをそれぞれ揺動させる油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂを、ブラケット１１上で横向きに、かつ前後に隣接させて取付けたので、油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂの設置スペースを狭くすることができる。また、油圧シリンダ１８Ａ，１８Ｂを横向きに取付けたので、ブラケット１１の前後長を短くすることができる。このため、全長が短い双腕作業機を実現させることができるので、建屋内や地下空間等における狭い作業空間で小回りのきく小型の双腕作業機を実現することができる。

さらにこの実施の形態によれば、左右の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂをブラケット１１に起伏可能に取付けるピン２３Ａ，２３Ｂを、フロント取付けフレーム９にブラケット１１を取付けるピン１２より高い位置に設定したので、ピン２３Ａ，２３Ｂより下方に多関節構造の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂの格納空間を確保することができる。このため、図７に示すように、多関節構造の作業用フロント１５Ａ，１５Ｂを低い位置で折り畳むようにした低い姿勢で走行、旋回させることが可能となり、フロント高さを低くして狭小な場所、空間での移動が可能になり、さらに作業時には、作業用フロントを高い位置まで到達させることができ、作業高さを十分確保した作業に好適な双腕作業機を実現できる。

また、作業用フロント１５Ａ，１５Ｂが折り畳むように曲げられるため、作業用フロントを含めた作業機の全長を短くした状態で走行することができ、狭い作業スペースでも小回りが利く双腕作業機が実現できる。

また、フロント取付けフレーム９にブラケット１１を取付ける２本のピン１２，１２を、その軸心を左右に向け、かつ上下に並べて配置したので、フロント取付けフレーム９およびブラケット１１の前後幅を狭くすることが可能となり、より前後長が短い最小作業半径の小さい小型双腕作業機を実現することができる

上記実施の形態においては、動力源がエンジンである場合について説明したが、動力源が電動機で被駆動回転体が油圧ポンプである場合にも本発明を適用することができる。また、本発明は、無線操作式等の遠隔操作式の双腕作業機のみならず、運転席を有する双腕作業機にも適用できる。その他、上記の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：履帯式下部走行体、２：上部旋回体、２ａ：旋回フレーム、３：旋回装置、４：建屋、５：パワーユニット、６：コントローラ、９：フロント取付けフレーム、１１：フロント取付け用ブラケット、１２：ピン、１３Ａ，１３Ｂ：軸受、１４Ａ，１４Ｂ：揺動ブラケット、１５Ａ，１５Ｂ：作業用フロント、１８Ａ，１８Ｂ：揺動用油圧シリンダ、２３Ａ，２３Ｂ：ピン

Claims

上部旋回体の前部に設けたフロント取付けフレームに、フロント取付け部を有するブラケットを設け、
前記ブラケットの前記フロント取付け部の左右に、左右の作業用フロントをそれぞれ左右方向に揺動可能に取付け、
前記ブラケットの上部に、左右の作業用フロントをそれぞれ揺動させる油圧シリンダを、横向きにかつ前後に隣接させて取付けたことを特徴とする小型双腕作業機のフロント取付け構造。
請求項１に記載の小型双腕作業機のフロント取付け構造において、
前記フロント取付けフレームに前記ブラケットをピンより取付ける構造とし、
前記ピンより、前記作業用フロントを前記ブラケットに起伏可能に取付けるピンの位置を高くしたことを特徴とする小型双腕作業機のフロント取付け構造。
請求項２に記載の小型双腕作業機のフロント取付け構造において、
前記フロント取付けフレームに前記ブラケットを取付ける２本のピンを備えると共に、前記２本のピンはその軸心を左右に向け、かつ上下に並べて配置したことを特徴とする小型双腕作業機のフロント取付け構造。