JP5953936B2

JP5953936B2 - 作業アタッチメント

Info

Publication number: JP5953936B2
Application number: JP2012117088A
Authority: JP
Inventors: 崇伸中村
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: JP2013241813A

Description

本発明はショベルや、その転用機としての解体機等の作業機械に装着され、先端に作業装置が取付けられる作業アタッチメントに関するものである。

高層建造物の解体に使用される超ロングアタッチメント付きの解体機を例にとって背景技術を説明する。

この解体機は、図６に示すようにクローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に垂直軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体２から成るベースマシン３を備え、このベースマシン３(上部旋回体２)の前部に作業アタッチメント４が装着されて構成される。

作業アタッチメント４は、ベースマシン３(上部旋回体２)に起伏自在に取付けられたブーム５と、このブーム５の先端にインターブーム６を介して左右方向の水平軸まわりに回動可能に取付けられたアーム７と、このアーム７の先端に取付けられた作業装置(図例ではニブラと称される開閉式の圧砕装置を示すが、掘削用のバケットや破砕用のブレーカが取付けられる場合もある)８とを具備する。

なお、この明細書における「左右」とは、ベースマシン３から見たときの左右を意味する。

また、作業アタッチメント４を作動させるシリンダ(油圧シリンダ)として、ブーム５(アタッチメント全体)を起伏させるブームシリンダ９と、インターブーム６を作動させるインターブームシリンダ１０と、アーム７を回動させるアームシリンダ１１、それに作業装置８を作動させる作業装置シリンダ１２が設けられている。

ブーム５は、下段側のメインブーム５ａに上段側のフロントブーム５ｂが着脱自在に連結されて成り、搬送時や保管時には、ベースマシン３とメインブーム５ａの組(ベースマシン組)と、メインブーム５ａを除くアタッチメント部材の組(アタッチメント組)とに分解される。

図７は機械の組立、分解、搬送時の状態として、アタッチメント組をベースマシン組から切り離して地上に置き、かつ、作業装置８を取外した状態を示す。

このとき、作業装置シリンダ１２は、図示のようにアーム下面側に位置する。

作業装置シリンダ１２の伸縮力はリンク機構１３によって作業装置８に駆動力として伝えられる。

このリンク機構１３は、図８に拡大して示すように、一般にバケットリンクと称されるメインリンク１４とアイドラリンク１５を備えている。

両リンク１４，１５は、基端部が作業装置シリンダ１２のロッド端部に左右方向の水平軸(以下、シリンダ接続ピンという)１６によって取付けられ、先端部が、メインリンク１４については図６中の作業装置８に、アイドラリンク１５についてはアーム７の先端近傍にそれぞれ左右方向の水平軸(以下、取付ピンという。図８にはアイドラリンク１５側の取付ピン１７のみを示す)によって取付けられる。

ここで、図８の状態では、メインリンク１４は先端部がフリーとなるため、搬送時等に揺動してアーム７や地面、荷台等に接触し、同リンク１４やアーム７が損傷するおそれがある。

そこで、この問題の解消策として、図９に示すようにメインリンク１４の先端部を、固定リンク１８を介してアーム先端に固定する技術が提案されている(特許文献１参照)。

固定リンク１８は、先端部がアーム先端部(作業装置取付部)に、基端部がメインリンク１４の先端部に、それぞれ左右方向の水平軸(以下、前者をアーム接続ピン、後者をメインリンク接続ピンという)１９，２０によって同ピンまわりに回動可能に取付けられ、この固定リンク１８によってメインリンク１４の自由動を防止することができる。

特開２００７−１００３４６号公報

ところが、上記公知技術によると、作業装置シリンダ１２に対するメインリンク１４の自由動は防止できるものの、作業装置シリンダ１２の伸長作動とこれによるメイン、アイドラ両リンク１４，１５の動きは阻止できない。

すなわち、アタッチメント組をベースマシン組から切り離す際の処理として、作業装置シリンダ１２用の配管の圧抜きを行うと、作業装置シリンダ１２がロッド重量やリンク機構１３の重量等によって伸長作動する。

こうなると、図１０に示すように作業装置シリンダ１２及び各リンク１４，１５，１８が下向きに回動して地面や搬送車両の荷台等に接触して破損するおそれがある。この現象は搬送後の組立時にも同様に発生する。

なお、図８の状態で、メインリンク１４の自由動による問題の解決策としてメインリンク１４を取外す場合もある。

しかし、メインリンク１４を取外しても、作業装置シリンダ１２の伸長作動を防止できない点は同じであるため、同シリンダ１２の伸びによる上記問題は解決されない。

そこで本発明は、組立／分解／搬送時における作業装置シリンダの伸長作動を確実に防止することができる作業アタッチメントを提供するものである。

上記課題を解決する手段として、本発明においては、ブームと、このブームの先端に直接または間接的に取付けられるアームと、このアームの先端に取付けられる作業装置と、この作業装置の駆動源としての作業装置シリンダと、この作業装置シリンダの伸縮力を上記作業装置に駆動力として伝えるリンク機構を具備し、上記リンク機構は、基端部が上記作業装置シリンダの一端部に水平軸まわりに回動可能に接続されたメインリンク及びアイドラリンクを備え、上記メインリンクの先端部が上記作業装置に、上記アイドラリンクの先端部が上記アームにそれぞれ水平軸まわりに回動可能に取付けられる作業アタッチメントのリンク固定構造において、上記作業装置シリンダの伸長作動を止める固定リンクを備え、この固定リンクは、上記アームに水平軸まわりに回動可能に取付けられる支点部と、上記作業装置シリンダの伸縮力が直接または間接的に加えられる力点部と、上記作業装置シリンダの伸長作動による上記固定リンクの回動によって上記アームに接近する作用点部を有し、上記作用点部に、上記作業装置シリンダの伸長作動による回動を上記アームとの接触によって止める回り止め部を設けたものである。

この構成によれば、作業装置シリンダが伸長作動しようとすると、固定リンクの作用点部に設けた回り止め部がアームに接触して同リンクの回動が阻止されるため、シリンダ配管の圧抜き状態での作業装置シリンダの伸長作動が確実に防止される。

このため、作業アタッチメントの組立／分解／搬送に際して作業装置シリンダやメイン、アイドラ両リンク等が地面や荷台に接触して破損するおそれがない。

本発明において、上記固定リンクをくの字形の屈折形状とし、その屈折点部を上記支点部として上記アームに取付けるのが望ましい(請求項２)。

この構成によれば、固定リンクを、必要最小限の面積を持った小型、軽量の部材として構成できるため、同リンクの着脱が容易になるとともに、同リンクのためのコストを最小限に安くすることができる。

また本発明においては、請求項１または２の構成において、上記固定リンクを、上記メイン及びアイドラ両リンクとは別部材とし、上記支点部を上記アームに、上記力点部を上記メインリンクの先端部にそれぞれ着脱可能に取付けるのが望ましい(請求項３)。

この構成によれば、作業アタッチメントの組立／分解／搬送に際してメインリンクに固定リンクを接続し、作業時には固定リンク取外せばよいため、同リンクが作業装置取付けの障害となったり作業の邪魔になったりするおそれがない。

また、メインリンクが自由に揺動するおそれもないし、これを避けるために同リンクを取外す手間も不要となる。

また、本発明においては、請求項１または２の構成において、上記アイドラリンクを上記固定リンクを兼用する部材とし、このアイドラリンクの先端側に上記作用点部を延設するとともに、この作用点部に上記回り止め部を着脱可能に設けてもよい(請求項４)。

この構成によれば、アイドラリンクが固定リンクを兼用するため、コストが安くてすむ。しかも、回り止め部が着脱可能であるため、作業に際して回り止め部を取外すことにより、アイドラリンク本来の機能を確保することができる。

さらに本発明においては、請求項１〜４のいずれかの構成において、上記固定リンクを、上記アームを挟んでアーム左右両側に、それぞれの上記作用点部がアーム外に突出する状態で設け、上記回り止め部として、回り止めピンを両側固定リンクの作用点部間に取付けるのが望ましい(請求項５)。

こうすれば、アームの左右両側に固定リンクを設けたこと、及びアームを横断する状態でこの両側固定リンク間に回り止めピンを設けたことにより、固定リンクの回り止め作用、つまりシリンダ伸長防止作用が確実に安定して行われる。

本発明によると、作業アタッチメントの組立／分解／搬送時における作業装置シリンダの伸長作動を確実に防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る作業アタッチメントの組立／分解／搬送時の側面図である。図１丸囲い部分の拡大図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。本発明の第２実施形態を示す図２相当図である。本発明の第３実施形態を示す図２相当図である。本発明の適用対象となる作業アタッチメントを備えた解体機の概略側面図である。従来の作業アタッチメントの組立／分解／搬送時の側面図である。図７の一部拡大図である。公知技術を示す図８相当図である。公知技術において作業装置シリンダの伸長作動によって同シリンダ及びリンク機構が地面に接触した状態を示す図８相当図である。

本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。

実施形態は、解体機の作業アタッチメントを適用対象としている。

実施形態において、次の点は図６〜図８に示す従来技術と同じである。

(Ａ) 作業アタッチメント２１は、図６のベースマシン３(上部旋回体２)に起伏自在に取付けられたブーム(フロントブーム２２のみを示す)と、ブーム先端にインターブーム２３を介して左右方向の水平軸まわりに回動可能に取付けられたアーム２４と、このアーム２４の先端に取付けられた圧砕装置やバケット、ブレーカ等の作業装置(図示省略)とを具備する点。

(Ｂ) 作業アタッチメント２１を作動させるシリンダ(油圧シリンダ)として、図示しないブームシリンダと、インターブーム２３を作動させるインターブームシリンダ２５、アーム２４を回動させるアームシリンダ２６、それに作業装置を作動させる作業装置シリンダ２７が設けられる点。

(Ｃ) ブームは、下段側のメインブームに上段側のフロントブーム２２が着脱自在に連結されて成り、ベースマシンとメインブームの組(ベースマシン組)と、メインブームを除くアタッチメント部材の組(アタッチメント組)とに分解されて搬送される点。

(Ｄ) 作業装置シリンダ２７は、図１に示すようにアタッチメント組をベースマシン組から切り離して地上に置いた状態でアーム下面側に位置し、作業時にこの作業装置シリンダ２７の伸縮力がリンク機構２８によって作業装置に駆動力として伝えられる点。

(Ｅ) リンク機構２８は、図２に拡大して示すように、一般にバケットリンクと称されるメインリンク２９とアイドラリンク３０を備えている点。

(Ｆ) メイン、アイドラ両リンク２９，３０は、基端部が作業装置シリンダ２７の一端部(ロッド端部)にシリンダ接続ピン３１によって取付けられ、先端部が、メインリンク２９については作業装置に、アイドラリンク３０についてはアーム２４の先端近傍にそれぞれ取付ピン(図２にアイドラリンク３０側の取付ピン３２のみを示す)によって取付けられる点。

第１実施形態(図１〜図３参照)
第１実施形態においては、作業アタッチメント２１の組立／分解／搬送に際して、アーム先端部に、メイン、アイドラ両リンク２９，３０とは別の板状部材である固定リンク３３が取付けられる。

この固定リンク３３は、先端側がアーム基端側に向かってほぼ直角に屈折したくの字形に形成され、くの字の屈折点部分(リンク中間部)である支点部３３ａがアーム２４の先端部(組立時に作業装置が取付けられる部分)に、左右方向の水平軸(アーム接続ピン)３４によって回動可能かつ着脱可能に取付けられる。

一方、固定リンク３３の基端部である力点部３３ｂは、メインリンク２９の先端部にメインリンク接続ピン３５によって着脱可能に取付けられる。

この取付状態で、固定リンク３３の作用点部３３ｃがアーム外、すなわち、図１，２に示すように折り畳んで地上に置いたアタッチメント姿勢での上方(以下にいう「上下」の方向性はこのアタッチメント姿勢を基準とする)に突出し、かつ、支点部３３ａよりもアーム基端側に位置する。

固定リンク３３は、図３に示すようにアーム２４を挟んで左右両側に設けられ、この両固定リンク３３，３３の作用点部３３ｃ，３３ｃ間に回り止め部としての回り止めピン３６が、アーム上面を横断する状態で取付けられる。

図２は作業装置シリンダ２７を全縮小させた状態を示し、この状態で回り止めピン３６とアーム上面の間に僅かな隙間αが形成される。いいかえれば、この隙間αが形成されるように固定リンク３３のくの字形状、サイズ等が設定されている。

以上の構成において、作業アタッチメント２１の組立／分解／搬送に際して作業装置シリンダ２７への配管の圧抜きを行うと、同シリンダ２７がロッド重量やリンク機構２８の重量等によって図２中の矢印イ方向に伸長作動しようとする。

このシリンダ伸長力は固定リンク３３に、アーム接続ピン３４を中心とする矢印ロ方向の回動力に変換され、作用点部３３ｃが矢印ハ方向(アーム２４の上面に接近する方向)に回動しようとする。

このとき、固定リンク３３の僅かな回動によって回り止めピン３６がアーム２４の上面に接触するため、それ以上の固定リンク３３の回動が阻止され、同リンク３３を通じて作業装置シリンダ２７の伸長作動が防止される。

このため、作業装置シリンダ２７の伸長作動によって同シリンダ２７やメイン、アイドラリンク２９，３０等が地面や荷台に接触して破損するおそれがない。

また、固定リンク３３をくの字形の屈折形状とし、その支点部(屈折点部)３３ａをアーム２４に取付けるため、固定リンク３３を必要最小限の面積を持った小型、軽量の部材として構成することができる。このため、同リンク３３の着脱が容易になるとともに、同リンク３３のためのコストを最小限に安くすることができる。

さらに、固定リンク３３は、メイン及びアイドラ両リンク２９，３０とは別部材であって、アーム２４及びメインリンク２９に対してそれぞれ着脱可能であるため、作業時には取外すことができ、同リンク３３が作業装置取付けの障害となったり作業の邪魔になったりするおそれがない。

また、メインリンク２９が自由に揺動するおそれもないし、これを避けるために同リンク２９を取外す手間も不要となる。

加えて、固定リンク３３を、アーム２４を挟んでアーム左右両側に、それぞれの作用点部３３ｃがアーム上方に突出する状態で設け、回り止めピン３６を、アーム上面を横断する状態で両側固定リンク３３，３３の作用点部間に取付けるため、固定リンク３３の回り止め作用、つまりシリンダ伸長防止作用が確実に安定して行われる。

第２、第３実施形態(図４，５参照)
第２及び第３両実施形態においては、アイドラリンク３０が固定リンク兼用部材として構成されている。

第１実施形態との相違点のみを説明すると、アイドラリンク３０の先端側が、図４に示す第２実施形態では上向きに、図５に示す第３実施形態では下向きにほぼ直角方向に延長されて作用点部３０ｃが形成され、この作用点部３０ｃが、第２実施形態では取付ピン３２よりもアーム基端側でアーム上方に突出し、第３実施形態では取付ピン３２よりもアーム先端側でアーム下方に突出する状態で、この作用点部３０ｃに回り止めピン３６が、アーム上面(第２実施形態)またはアーム下面(第３実施形態)との間に僅かな隙間αが形成される状態で着脱可能に設けられている。

アイドラリンク３０がアーム２４を挟んで左右両側に設けられる点、及び回り止めピン３６がアーム上面または下面を横断する状態でこの両側アイドラリンク３０の作用点部間に設けられる点は第１実施形態の固定リンク３３と同じである。

図４，５中、３０ａはアイドラリンク３０の支点部、３０ｂは同、力点部である。

この両実施形態によると、回り止めピン３６によってアイドラリンク３０の回動を阻止できるため、第１実施形態と同様に、アタッチメント組立／分解／搬送時の作業装置シリンダ２７の伸長作動を確実に防止することができる。

また、アイドラリンク３０が固定リンクを兼用するため、コストが安くてすむ。

しかも、回り止めピン３６が着脱可能であるため、作業に際して回り止めピン３６を取外すことにより、アイドラリンク本来の機能を確保することができる。

他の実施形態
(１) 回り止め部として、上記各実施形態の回り止めピン３６に代えて板状や棒状の回り止め部材を設けてもよい。

また、第１実施形態のようにアイドラリンク３０とは別の固定リンク３３を、アーム２４及びメインリンク２９に対して着脱可能に取付ける場合は、回り止め部材を固定リンク３３に対して着脱不能に取付けてもよいし、固定リンク３３の一部としての回り止め部を同リンク３３と一体に設けてもよい。

この場合、回り止め部を左右両側固定リンク３３の片側のみに設け、両側固定リンク同士の連結は別の部材で行う構成をとってもよい。

(２) アイドラリンク３０とは別の固定リンクを用いる場合、同リンクをアーム２４の左右片側のみに設けてもよい。

また、固定リンクを、支点部と力点部と作用点部が三角配置された三角板状に形成してもよい。

(３) 本発明は解体機の作業アタッチメントに限らず、ショベル用を含めて、アーム先端に作業装置シリンダによって作動する作業装置がリンク機構を介して取付けられる作業アタッチメントに広く適用することができる。

２１作業アタッチメント
２４アーム
２７作業装置シリンダ
２８リンク機構
２９メインリンク
３０アイドラリンク
３０ａアイドラリンクを固定リンクとして兼用する場合の支点部
３０ｂ同、力点部
３０ｃ同、作用点部
３１メイン、アイドラ両リンクと作業装置シリンダのロッド端を接続するピン
３２アイドラリンクをアームに取付けるピン
３３固定リンク
３３ａ固定リンクの支点部
３３ｂ同、力点部
３３ｃ同、作用点部
３４固定リンクの回動支点となるアーム接続ピン
３５メインリンク接続ピン
３６回り止め部としての回り止めピン
α 回り止めピンとアームの隙間

Claims

ブームと、このブームの先端に直接または間接的に取付けられるアームと、このアームの先端に取付けられる作業装置と、この作業装置の駆動源としての作業装置シリンダと、この作業装置シリンダの伸縮力を上記作業装置に駆動力として伝えるリンク機構を具備し、上記リンク機構は、基端部が上記作業装置シリンダの一端部に水平軸まわりに回動可能に接続されたメインリンク及びアイドラリンクを備え、上記メインリンクの先端部が上記作業装置に、上記アイドラリンクの先端部が上記アームにそれぞれ水平軸まわりに回動可能に取付けられる作業アタッチメントにおいて、上記作業装置シリンダの伸長作動を止める固定リンクを備え、この固定リンクは、上記アームに水平軸まわりに回動可能に取付けられる支点部と、上記作業装置シリンダの伸縮力が直接または間接的に加えられる力点部と、上記作業装置シリンダの伸長作動による上記固定リンクの回動によって上記アームに接近する作用点部を有し、上記作用点部に、上記作業装置シリンダの伸長作動による回動を上記アームとの接触によって止める回り止め部を設けたことを特徴とする作業アタッチメント。
上記固定リンクをくの字形の屈折形状とし、その屈折点部を上記支点部として上記アームに取付けたことを特徴とする請求項１記載の作業アタッチメント。
上記固定リンクを、上記メイン及びアイドラ両リンクとは別部材とし、上記支点部を上記アームに、上記力点部を上記メインリンクの先端部にそれぞれ着脱可能に取付けたことを特徴とする請求項１または２記載の作業アタッチメント。
上記アイドラリンクを上記固定リンクを兼用する部材とし、このアイドラリンクの先端側に上記作用点部を延設するとともに、この作用点部に上記回り止め部を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の作業アタッチメント。
上記固定リンクを、上記アームを挟んでアーム左右両側に、それぞれの上記作用点部がアーム外に突出する状態で設け、上記回り止め部として、回り止めピンを両側固定リンクの作用点部間に取付けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業アタッチメント。