JP5996498B2 - 油圧ショベルの作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルに係わり、特に、油圧アクチュエータが付設された作業具を備えた作業装置に関する。

油圧ショベルは、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に俯仰可能（言い換えれば、上下方向に回動可能）に設けられた多関節型の作業装置とを備えている。作業装置は、ブームと、このブームの先端側に回動可能に連結されたアームと、このアームの先端側に回動可能に連結された作業具と、ブーム、アーム、及び作業具をそれぞれ回動させるブーム用シリンダ、アーム用シリンダ、及び作業具用シリンダとを備えている。

作業具用シリンダのボトム側は、アームの基端側にピン結合され、作業具用シリンダのロッド側は、第１のリンクの一端側及び第２のリンクの一端側にピン結合されている。第１のリンクの他端側は、アームの先端側にピン結合され、第２のリンクの他端側は、作業具にピン結合されている。作業具は、アームの先端側にピン結合されている。そして、例えば作業具用シリンダが伸長すると、第１のリンクがアームの先端側に回動するとともに、第２のリンクがアームの先端側に移動して、作業具が一方側に回動する。また、例えば作業具用シリンダが縮短すると、第１のリンクがアームの基端側に回動するとともに、第２のリンクがアームの基端側に移動して、作業具が反対側に回動するようになっている。

一般的に、標準装備の作業具として、油圧アクチュエータが付設されていないバケットを取付けている。このバケットに代えて、油圧アクチュエータが付設された作業具を取付け可能としている。また、作業具の油圧アクチュエータに圧油を給排するための油圧配管がブーム及びアームに沿うように設けられている。そして、油圧アクチュエータが付設された作業具を取付ける場合は、アーム側の配管継手と作業具側の配管継手の間で油圧ホースを接続するようになっている。

ここで、前述した油圧ホースの途中部位がフリーである場合は、圧油の流動抵抗などにより、油圧ホースの途中部位が揺動して作業具等に衝突又は摺動する可能性がある。そこで、例えば、第１リンクの外面側にホースガイドを設け、このホースガイドに油圧ホースの途中部位を挿通することが提唱されている（特許文献１参照）。

特開２０００−１１０１９８号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地がある。すなわち、特許文献１に記載のホースガイドは、油圧ホースが第１のリンクの他端側（アーム側）のピン上を通過しないように構成されている。そのため、油圧ホースが第１のリンクの他端側のピン上を通過するように構成された場合と比較すれば、第１リンクの回動に伴う油圧ホースの移動量が大きくなる。それ故、油圧ホースを長めにとる必要があり、油圧ホースのたるみが大きくなる。ここで、例えば林業や解体工事等の現場では、油圧ショベルの周囲すなわちアームの周囲に障害物が存在する。そして、油圧ホースのたるみが大きければ、油圧ホースが現場の障害物に引っ掛かりやすくなる。かといって、油圧ホースのたるみを小さくするため、油圧ホースが第１のリンクの他端側のピン上を通過するように構成すれば、油圧ホースとピンの干渉が懸念される。

本発明の目的は、油圧ホースとピンの干渉を防止しつつ、油圧ホースのたるみを小さくでき、油圧ホースが現場の障害物に引っ掛かるのを抑えることができる油圧ショベルの作業装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、上部旋回体の前側に設けられたスイングポストに回動可能に連結されたブームと、前記ブームの先端側に回動可能に連結されたアームと、前記アームの先端側に回動可能に連結され、油圧アクチュエータが付設された作業具と、ボトム側が前記アームの基端側にピン結合された作業具用シリンダと、一端側が前記作業具用シリンダのロッド側にピン結合されるとともに、他端側が前記アームの先端側にピン結合された第１のリンクと、一端側が前記作業具用シリンダのロッド側にピン結合されるとともに、他端側が前記作業具側に連結された第２のリンクと、前記アームから前記作業具にかけて配設され、前記油圧アクチュエータに圧油を給排する可撓性の油圧ホースと、前記第１のリンクの外面側に設けられ、前記油圧ホースが挿通するホースガイドと、を備えた油圧ショベルの作業装置において、前記ホースガイドは、一方の固定端側が前記第１のリンクの外面に取り付けられ、他方の自由端側が前記第１のリンクの他端側のピン上を通過するように延在する支持プレートと、前記支持プレート上に設けられ、前記油圧ホースが前記第１のリンクの他端側のピン上を通過するように、かつ前記油圧ホースが前記第１のリンクの他端側のピンと干渉しないように、前記油圧ホースが挿通する第１のガイド部と、を有する。

本発明によれば、油圧ホースとピンの干渉を防止しつつ、油圧ホースのたるみを小さくでき、油圧ホースが現場の障害物に引っ掛かるのを抑えることができる。

本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの全体構造を表す側面図であり、グラップルが後側に回動した状態を示す。 本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大側面図であり、グラップルが後側に回動した状態を示す。 図２中断面III−IIIによる断面図である。 本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大側面図であり、グラップルが前側に回動した状態を示す。 本発明の第１の実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大斜視図であり、グラップルが前側に回動した状態を示す。 本発明の第２の実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大斜視図であり、グラップルが前側に回動した状態を示す。

本発明の第１の実施形態を、図１〜図４により説明する。

図１は、本実施形態における油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。図２は、本実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大側面図である。図３は、図２中断面III−IIIによる断面図である。これら図１〜図３においては、グラップルが後側に回動した状態を示す。図４及び図５は、本実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大側面図及び部分拡大斜視図であり、グラップルが前側に回動した状態を示す。なお、油圧ショベルが図１に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に、前側、後側、左側、右側と称する。

本実施形態の油圧ショベルは、機械質量６トン未満のミニショベルである。この油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、この上部旋回体２に設けられた運転室３と、上部旋回体２の前側にスイングポスト４を介し連結された多関節型の作業装置５とを備えている。

スイングポスト４は、上部旋回体２の前側に左右方向に回動可能に設けられている。そして、スイング用シリンダ（図示せず）の駆動によってスイングポスト４が左右方向に回動し、これによって作業装置５が左右方向に回動するようになっている。

作業装置５は、スイングポスト４に上下方向に回動可能に連結されたブーム６と、このブーム６の先端側に上下方向に回動可能に連結されたアーム７と、このアーム７の先端側に上下方向に回動可能に連結されたグラップル８（作業具）と、ブーム６、アーム７、及びグラップル８をそれぞれ回動させるブーム用シリンダ９、アーム用シリンダ１０、及び作業具用シリンダ１１とを備えている。

作業具用シリンダ１１のボトム側（図２及び図４中上側）は、ピン１２を介してアーム７の基端側に結合され、作業具用シリンダ１１のロッド側（図２及び図４中下側）は、ピン１３を介してリンク１４Ａ，１４Ｂの一端側及びリンク１５Ａ，１５Ｂの一端側に結合されている。リンク１４Ａ，１４Ｂの他端側は、ピン１６を介してアーム７の先端側に結合され、リンク１５Ａ，１５Ｂの他端側は、ピン１７を介してグラップル８に結合されている。グラップル８は、ピン１８を介してアーム７の先端側に結合されている。

そして、例えば作業具用シリンダ１１が伸長すると、リンク１４Ａ，１４Ｂがアーム７の先端側に回動するとともに、リンク１５Ａ，１５Ｂがアーム７の先端側に移動して、グラップル８がピン１８を中心として後側に回動する（図１及び図２参照）。また、例えば作業具用シリンダ１１が縮短すると、リンク１４Ａ，１４Ｂがアーム７の基端側に回動するとともに、リンク１５Ａ，１５Ｂがアーム７の基端側に移動して、グラップル８がピン１８を中心として前側に回動するようになっている（図４及び図５参照）。

グラップル８は、アーム７の先端側及びリンク１５Ａ，１５Ｂの他端側に連結された上部フレーム１９と、この上部フレーム１９に旋回輪（旋回軸受）２０を介して旋回可能に設けられた下部フレーム２１と、この下部フレーム２１にピン２２Ａを介して回動可能に設けられた爪２３Ａと、下部フレーム２１にピン２２Ｂを介して回動可能に設けられた爪２３Ｂとを備えている。また、図示しないが、下部フレーム２１を旋回させることで爪２３Ａ，２３Ｂを旋回させる爪旋回用油圧モータと、爪２３Ａ，２３Ｂを開閉させる爪開閉用油圧シリンダとを備えている。

アーム７の左側面には、爪旋回用油圧モータに圧油を給排するための３つの油圧配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ（１つのドレン用油圧配管を含む）が設けられており、これら油圧配管２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃに継手２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃがそれぞれ設けられている。そして、アーム７側の継手２５Ａとグラップル８側の継手（図示せず）の間で油圧ホース２６Ａが接続され、アーム７側の継手２５Ｂとグラップル８側の継手（図示せず）の間で油圧ホース２６Ｂが接続され、アーム７側の継手２５Ｃとグラップル８側の継手（図示せず）の間で油圧ホース２６Ｃが接続されている。

図示しないが、アーム７の右側面には、爪開閉用油圧シリンダに圧油を給排するための２つの油圧配管２４Ｄ，２４Ｅが設けられており、これら油圧配管２４Ｄ，２４Ｅに継手２５Ｄ，２５Ｅがそれぞれ設けられている。そして、アーム７側の継手２５Ｄとグラップル８側の継手の間で油圧ホース２６Ｄが接続され、アーム７側の継手２５Ｅとグラップル８側の継手の間で油圧ホース２６Ｅが接続されている。

なお、グラップル８に代えて、例えば油圧アクチュエータが付設されていないバケット等を取付ける場合は、継手２５Ａ〜２５Ｅから油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅを取外し、継手２５Ａ〜２５Ｅにプラグを取付けるようになっている。

リンク１４Ａの外面側にはホースガイド２７Ａが取付けられており、このホースガイド２７Ａに油圧ホース２６Ａ〜２６Ｃが挿通するようになっている。ホースガイド２７Ａは、支持部（支持プレート）２８及びガイド部２９，３０を有している。ホースガイド２７Ａの支持部２８は、リンク１４Ａの外面側の取付座３１にボルト３２を用いて取付けられ、片持ち支持されるようになっている。また、支持部２８は、ピン１６と干渉しないように段差を形成するとともに、ピン１６上（詳細には、ピン１６をその軸方向に投影した領域）を通過するように延在している。ガイド部２９は、断面円形状の部材が略Ｕの字状に曲成されており、その両端部が支持部２８上に接合されている。ガイド部３０は、ガイド部２９の両端部の間で接続されている。そして、ホースガイド２７Ａのガイド部２９とガイド部３０の間に油圧ホース２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが挿通することで、図示のように少なくとも１つの油圧ホース２６Ａがピン１６上を通過するように、かつ油圧ホース２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃがピン１６と干渉しないように構成されている。

図示しないが、リンク１４Ｂの外面側にはホースガイド２７Ｂが取付けられており、このホースガイド２７Ｂに油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅが挿通するようになっている。ホースガイド２７Ｂは、ホースガイド２７Ａと同様、支持部（支持プレート）２８及びガイド部２９，３０を有している。ホースガイド２７Ｂの支持部２８は、リンク１４Ｂの外面側の取付座３１にボルト３２を用いて取付けられ、片持ち支持されるようになっている。そして、ホースガイド２７Ｂのガイド部２９とガイド部３０の間に油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅが挿通することで、少なくとも１つの油圧ホース２６Ｄがピン１６上を通過するように、かつ油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅがピン１６と干渉しないように構成されている。

以上のように構成されたホースガイド２７Ａ，２７Ｂにより、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅとピン１６の干渉を防止することができる。また、油圧ホース２６Ａ，２６Ｄがピン１６上を通過するように構成されているので、油圧ホース２６Ａ，２６Ｄがピン１６上を通過しないように構成された場合と比較すれば、リンク１４Ａ，１４Ｂの回動に伴う油圧ホース２６Ａ，２６Ｄの移動量が小さくなる。また、油圧ホース２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｅもピン１６の近傍を通過するように構成されているので、油圧ホース２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｅの移動量も小さくなる。これにより、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅを長めにとる必要がなくなり、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅのたるみを小さくできる。したがって、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅが現場の障害物に引っ掛かるのを抑えることができる。

本発明の第２の実施形態を、図６により説明する。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図６は、本実施形態における油圧ショベルの作業装置の構造を表す部分拡大斜視図であり、グラップルが前側に回動した状態を示す。

本実施形態では、リンク１４Ａの外面側にはホースガイド３３Ａが取付けられており、このホースガイド３３Ａに油圧ホース２６Ａ〜２６Ｃが挿通するようになっている。ホースガイド３３Ａは、支持部（支持プレート）３４及びガイド部３５を有している。ホースガイド３３Ａの支持部３４は、リンク１４Ａの外面側の取付座３１にボルト３２を用いて取付けられ、片持ち支持されるようになっている。ガイド部３５は、断面円形状の部材が略Ｐの字状に曲成されており、その両端部が支持部３４上に接合されている。また、ガイド部３５は、ピン１６上を通過するように延在している。そして、ホースガイド３３Ａのガイド部３５に油圧ホース２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃが挿通することで、図示のように少なくとも１つの油圧ホース２６Ａがピン１６上を通過するように、かつ油圧ホース２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃがピン１６と干渉しないように構成されている。

図示しないが、リンク１４Ｂの外面側にはホースガイド３３Ｂが取付けられており、このホースガイド３３Ｂに油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅが挿通するようになっている。ホースガイド３３Ｂは、ホースガイド３３Ａと同様、支持部（支持プレート）３４及びガイド部３５を有している。ホースガイド３３Ｂの支持部３４は、リンク１４Ｂの外面側の取付座３１にボルト３２を用いて取付けられ、片持ち支持されるようになっている。そして、ホースガイド３３Ｂのガイド部３５に油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅが挿通することで、少なくとも１つの油圧ホース２６Ｄがピン１６上を通過するように、かつ油圧ホース２６Ｄ，２６Ｅがピン１６と干渉しないように構成されている。

以上のように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅとピン１６の干渉を防止しつつ、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅのたるみを小さくでき、油圧ホース２６Ａ〜２６Ｅが現場の障害物に引っ掛かるのを抑えることができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、作業具として、油圧アクチュエータが付設されたグラップル８を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば油圧アクチュエータが付設された破砕機又は草刈機でもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第1及び第２の実施形態においては、作業具に油圧モータ及び複動式の油圧シリンダが付設されているため、各ホースガイドに対して複数の油圧ホースが挿通する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、作業具に油圧モータ及び複動式の油圧シリンダのうちの一方だけが付設されるか、若しくは単動式の油圧シリンダが付設されているのであれば、１つのホースガイドに対して１つの油圧ホースが挿通してもよい。このホースガイドは、１つの油圧ホースがピン１６上を通過するように、かつ１つの油圧ホースがピン１６と干渉しないように構成されていればよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、スイング式の油圧ショベルであって、作業装置５がスイングポスト４を介し上部旋回体２の前側に連結された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えばオフセット式の油圧ショベルであってもよい。詳しく説明すると、ブームをロアブームとアッパーブームで構成し、ロアブームに対してアッパーブームを左右方向に回動するオフセット用シリンダを備えてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

５ 作業装置
６ ブーム
７ アーム
８ グラップル（作業具）
１１ 作業具用シリンダ
１４Ａ，１４Ｂ リンク（第１のリンク）
１５Ａ，１５Ｂ リンク（第２のリンク）
１６ ピン
２６Ａ〜２６Ｅ 油圧ホース
２７Ａ，２７Ｂ ホースガイド
２８ 支持部
２９ ガイド部（第１のガイド部）
３０ ガイド部（第２のガイド部）
３３Ａ，３３Ｂ ホースガイド
３４ 支持部
３５ ガイド部

Claims (3)

1. 上部旋回体の前側に設けられたスイングポストに回動可能に連結されたブームと、前記ブームの先端側に回動可能に連結されたアームと、前記アームの先端側に回動可能に連結され、油圧アクチュエータが付設された作業具と、ボトム側が前記アームの基端側にピン結合された作業具用シリンダと、一端側が前記作業具用シリンダのロッド側にピン結合されるとともに、他端側が前記アームの先端側にピン結合された第１のリンクと、一端側が前記作業具用シリンダのロッド側にピン結合されるとともに、他端側が前記作業具側に連結された第２のリンクと、前記アームから前記作業具にかけて配設され、前記油圧アクチュエータに圧油を給排する可撓性の油圧ホースと、前記第１のリンクの外面側に設けられ、前記油圧ホースが挿通するホースガイドと、を備えた油圧ショベルの作業装置において、
   前記ホースガイドは、
   一方の固定端側が前記第１のリンクの外面に取り付けられ、他方の自由端側が前記第１のリンクの他端側のピン上を通過するように延在する支持プレートと、
   前記支持プレート上に設けられ、前記油圧ホースが前記第１のリンクの他端側のピン上を通過するように、かつ前記油圧ホースが前記第１のリンクの他端側のピンと干渉しないように、前記油圧ホースが挿通する第１のガイド部と、を有することを特徴とする油圧ショベルの作業装置。
2. 請求項１記載の油圧ショベルの作業装置において、
   前記第１のガイド部は、略Ｕの字状に形成されてその端部が前記支持プレート上に接合されており、前記第１のガイド部の両端部の間に第２のガイド部が接続されており、前記第１のガイド部と前記第２のガイド部の間に前記油圧ホースが挿通するように構成されたことを特徴とする油圧ショベルの作業装置。
3. 請求項１記載の油圧ショベルの作業装置において、
   前記ホースガイドは、前記第１のガイド部に挿通する複数の前記油圧ホースのうちの少なくとも１つが前記第１のリンクの他端側のピン上を通過するように、かつ前記複数の油圧ホースが前記第１のリンクの他端側のピンと干渉しないように構成されたことを特徴とする油圧ショベルの作業装置。

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