以下、本発明の実施の形態に係る建設機械の代表例として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
本実施の形態の油圧ショベルは、例えば、フロント装置に高層建築物の解体作業に用いられるブームないしアームを備えたマルチブーム仕様の油圧ショベルとして構成されている。このマルチブーム仕様の油圧ショベルでは、ブームやアームを上方に向けて延ばして高所に作業具、例えばカッターを配置し、このカッターによってコンクリートを破砕したり、鉄筋を切断したりするものである。
図1ないし図13は本発明の第1の実施の形態を示している。図1において、建設機械の代表例である油圧ショベル1は、前,後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載され、下部走行体2と共に車体を構成する上部旋回体3と、上部旋回体3の前側に俯仰の動作が可能に設けられた後述のフロント装置11とにより構成されている。
下部走行体2は、トラックフレーム2Aの左,右両側にクローラ式の走行装置2B(左側のみ図示)を備えている。ここで、下部走行体2は、地面に接する部分であり、油圧ショベル1を安定的に支持できるように、前,後方向に長く、左,右方向(幅方向)に広く形成されている。
上部旋回体3は、支持構造体からなる旋回フレーム4と、旋回フレーム4の左前部に設けられオペレータが搭乗するキャブ5と、旋回フレーム4の後側に設けられ後述するフロント装置11との重量バランスをとるカウンタウエイト6とを含んで構成されている。旋回フレーム4の前部には、キャブ5の右側方に位置してフロント装置11が設けられている。
次に、本実施の形態の特徴部分を備えたフロント装置11の構成について説明する。このフロント装置11は、高層建築物の解体作業に用いられるもので、高い位置まで届くように上,下方向に長尺に形成されている。また、フロント装置11は、上部旋回体3に対し前,後方向の前側に倒れた転倒位置(図10に示す位置)と上側に立ち上がった起立位置(図1に示す位置)との間で回動が可能に設けられている。フロント装置11は、転倒位置で組立作業、分解作業および作業高さの変更作業が行われ、起立位置で高層建築物の解体作業が行われる。
なお、フロント装置11の構成の説明では、フロント装置11を起立位置(図1、図13に示す位置)とした状態における上,下方向と前,後方向とを用いて説明するものとする。
フロント装置11は、上部旋回体3を構成する旋回フレーム4の前側位置に設けられている。フロント装置11は、下ブーム12、後述の中間ブーム21、上ブーム13、ミドルアーム14、アーム15、カッター16、ブームシリンダ17、第1アームシリンダ18、第2アームシリンダ19および作業具シリンダ20を含んで構成されている。
下ブーム12は、長さ方向と直交する横断面が矩形状をなしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。下ブーム12の長さ方向の基端側は、車体を構成する上部旋回体3に回動可能に連結されている。具体的には、下ブーム12は、基端側が旋回フレーム4の前側位置に左,右方向に延びる軸線を中心にして前,後方向に回動可能に取付けられている。一方、下ブーム12の先端には、左,右方向に間隔をもってブラケット12A(左側のみ図示)がそれぞれ設けられている。このブラケット12Aには、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス12Bと後側ボス12Cとが設けられている。この各ボス12B,12Cは、後述する連結装置24の連結ピン24Aを用いて、後述の中間ブーム21を構成する第1段中間ブーム22の各ボス22H,22Jに連結されている。
上ブーム13は、下ブーム12と同様に、横断面が矩形状をしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。上ブーム13は、長さ方向の基端側が後述の中間ブーム21を構成する第2段中間ブーム23の先端側に連結装置24を用いて連結されている。一方、上ブーム13の先端側には、ミドルアーム14の基端側が左,右方向に延びる軸線を中心にして回動可能に取付けられている。
図11に示すように、上ブーム13の基端には、左,右方向に間隔をもってブラケット13A(左側のみ図示)がそれぞれ設けられている。このブラケット13Aには、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス13Bと後側ボス13Cとが設けられている。
ここで、フロント装置11を高くする場合には、中間ブーム21は、第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置(図2、図3に示す位置)に配置される。この中間ブーム21の直列位置では、上ブーム13の各ボス13B,13Cは、後述する連結装置24の連結ピン24Aを用いて、第2段中間ブーム23の各ボス23L,23Mに連結される。
一方、フロント装置11を低くする場合には、中間ブーム21は、第1段中間ブーム22の前,後方向の後側に重なる折畳み位置(図8、図9に示す位置)に配置される。この中間ブーム21の折畳み位置では、上ブーム13の各ボス13B,13Cは、連結装置24の連結ピン24Aを用いて、第1段中間ブーム22の各ボス22L,22Nに連結される。
ミドルアーム14は、長さ方向の基端側が上ブーム13の先端側に回動可能に取付けられている。アーム15は、横断面が矩形状をしたボックス構造体(筒状体)として形成されている。アーム15の長さ方向の基端側は、ミドルアーム14の先端側に回動可能に取付けられている。
カッター16は、作業具を構成するものである。このカッター16は、アーム15の先端側に回動可能に連結されている。ここで、カッター16には、フロント装置11を高く(長尺)に形成したときに使用される通常のカッター16と、フロント装置11を低く(短尺)に形成したときに使用することができる大型なカッター16′(図13参照)とが用意されている。
この場合、図1に示すように、フロント装置11が上,下方向に長尺な状態、即ち、後述する中間ブーム21の第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置に配置した状態では、フロント装置11の重心位置が高く重量バランスを安定させるのが難しい。このために、アーム15の先端側には、通常のカッター16が取付けられている。
一方、図13に示すように、フロント装置11が上,下方向に短尺な状態、即ち、第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22の前,後方向の後側に重なる折畳み位置に配置した状態では、フロント装置11の重心位置が低くなって重量バランスが安定している。従って、アーム15の先端側には、通常のカッター16よりも大型で重量が嵩むカッター16′を取付けることができる。これにより、フロント装置11が上,下方向に短尺な状態では、大型なカッター16′を使用することで作業効率を向上することができる。
ブームシリンダ17は、旋回フレーム4と下ブーム12との間に設けられている。第1アームシリンダ18は、上ブーム13とミドルアーム14との間に設けられている。第2アームシリンダ19は、ミドルアーム14とアーム15との間に設けられている。さらに、作業具シリンダ20は、アーム15とカッター16との間に設けられている。
次に、本実施の形態の特徴部分となる中間ブーム21の構成、動作、機能等について詳細に説明する。
中間ブーム21は、下ブーム12と上ブーム13との間に設けられている。中間ブーム21は、長さ方向の基端側(フロント装置11の起立位置では下側)が下ブーム12の先端側に連結されている。一方、中間ブーム21は、長さ方向の先端側(フロント装置11の起立位置では上側)が上ブーム13の基端側に連結されている。中間ブーム21は、後述の第1段中間ブーム22、第2段中間ブーム23を含んで構成されている。
ここで、中間ブーム21は、図1、図2、図3に示すように、第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置に配置することができる。一方、中間ブーム21は、図8、図9、図11ないし図13に示すように、第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22の前,後方向の後側に重なる折畳み位置に配置することができる。
第1段中間ブーム22は、中間ブーム21の下ブーム12側に位置している。図4、図5に示すように、第1段中間ブーム22は、上部旋回体3の前,後方向と直交する左,右方向で一定の間隔をもって対面する左面板22A,右面板22Bと、左面板22A,右面板22Bを挟んで上,下方向で対面する前面板22C,後面板22Dとにより、長さ方向と直交する横断面が矩形状をなしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。また、第1段中間ブーム22の基端側(下ブーム12側)は、下閉塞板22Eによって閉塞されている。一方、第1段中間ブーム22の先端側(上ブーム13側)は、上閉塞板22Fによって閉塞されている。
図3に示すように、第1段中間ブーム22の基端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット22Gがそれぞれ設けられている。このブラケット22Gには、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス22Hと後側ボス22Jとが設けられている。各前側ボス22Hおよび各後側ボス22Jは、左,右方向に貫通するピン挿通孔22H1およびピン挿通孔22J1を有している。このピン挿通孔22H1,22J1には、下ブーム12側に設けられた後述する連結装置24の連結ピン24Aが抜き差し(挿入、離脱)される。
一方、第1段中間ブーム22の先端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット22Kがそれぞれ設けられている。各ブラケット22Kは、後述する第2段中間ブーム23の各ブラケット23Gをそれぞれ挟むように2枚を一対として左,右両側に配置されている。この4枚のブラケット22Kには、共通ブーム着脱ボス22L、第2段中間ブーム回動ボス22Mおよび上ブーム着脱ボス22Nが設けられている。また、左側に位置する2枚のブラケット22Kと右側に位置する2枚のブラケット22Kとの間には、各ボス22L,22Nに対応する位置に後述の連結装置24がそれぞれ設けられている。
各ブラケット22Kにそれぞれ設けられた共通ブーム着脱ボス22Lは、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側に配置されている。共通ブーム着脱ボス22Lは、左,右方向に貫通するピン挿通孔22L1を有している。各ピン挿通孔22L1には、連結装置24の連結ピン24Aが挿入、離脱される。第2段中間ブーム23が直列位置にある場合は、共通ブーム着脱ボス22Lには、第2段中間ブーム23の基端側、即ち、第2段中間ブーム23の前側着脱ボス23Hが連結される。一方、第2段中間ブーム23が折畳み位置にある場合は、共通ブーム着脱ボス22Lには、上ブーム13の基端側、即ち、前側ボス13Bが連結される。
各ブラケット22Kにそれぞれ設けられた第2段中間ブーム回動ボス22Mは、フロント装置11の起立位置で前,後方向の後側に配置されている。第2段中間ブーム回動ボス22Mは、左,右方向に貫通するピン挿通孔22M1を有している。各ピン挿通孔22M1には、固定連結ピン25が固定的に挿入される。これにより、第2段中間ブーム回動ボス22Mは、第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22に対して後述の直列位置と折畳み位置との間で回動させることができる。
各ブラケット22Kにそれぞれ設けられた上ブーム着脱ボス22Nは、フロント装置11の起立位置で前,後方向の後側に位置して第2段中間ブーム回動ボス22Mとは異なる位置に配置されている。具体的には、上ブーム着脱ボス22Nは、第2段中間ブーム回動ボス22Mよりも上側(第2段中間ブーム23側)に配置されている。上ブーム着脱ボス22Nは、左,右方向に貫通するピン挿通孔22N1を有している。第2段中間ブーム23が直列位置にある場合は、上ブーム着脱ボス22Nには、何も連結されていない。一方、第2段中間ブーム23が折畳み位置にある場合は、上ブーム着脱ボス22Nには、上ブーム13の基端側に位置する後側ボス13Cが連結装置24の連結ピン24Aで連結される。
第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22の先端側に配置されている。第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置(図2、図3に示す位置)と、第1段中間ブーム22の前,後方向の後側に重なる折畳み位置(図8、図9に示す位置)との間で、第1段中間ブーム22に対して回動可能となっている。第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22と同様に、左面板23A、右面板23B、前面板23C、後面板23D、下閉塞板23Eおよび上閉塞板23Fによりボックス状の閉断面構造体として形成されている。
図6、図7に示すように、第2段中間ブーム23の基端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット23Gが2枚設けられている。図3に示すように、左,右のブラケット23Gは、第1段中間ブーム22の先端側に位置する左側の2枚のブラケット22K間と右側の2枚のブラケット22K間とに配置されている。ブラケット23Gには、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側着脱ボス23Hと後側回動ボス23Jとが設けられている。
前側着脱ボス23Hは、フロント装置11の起立位置で各ブラケット23Gの前,後方向の前側に配置されている。前側着脱ボス23Hは、第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lに着脱可能に連結されるものである。前側着脱ボス23Hは、左,右方向に貫通するピン挿通孔23H1を有している。このピン挿通孔23H1には、第1段中間ブーム22側に設けられた連結装置24の連結ピン24Aが挿入、離脱される。
具体的には、前側着脱ボス23Hは、第2段中間ブーム23が第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置に配置された状態で、第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lと同軸に配置される。このときに、各前側着脱ボス23Hのピン挿通孔23H1と各共通ブーム着脱ボス22Lのピン挿通孔22L1とに亘って連結装置24の連結ピン24Aを挿入することにより、直列位置で第1段中間ブーム22の前側部位と第2段中間ブーム23の前側部位とを着脱可能に連結することができる。
後側回動ボス23Jは、フロント装置11の起立位置で各ブラケット23Gの前,後方向の後側に配置されている。後側回動ボス23Jは、第1段中間ブーム22の第2段中間ブーム回動ボス22Mに回動可能に連結されている。後側回動ボス23Jは、左,右方向に貫通するピン挿通孔23J1を有している。このピン挿通孔23J1には、固定連結ピン25が挿入される。
一方、第2段中間ブーム23の先端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット23Kがそれぞれ設けられている。各ブラケット23Kは、前述した第1段中間ブーム22のブラケット22Kと同様に、上ブーム13の各ブラケット13Aをそれぞれ挟むように2枚を一対として左,右両側に配置されている。この4枚のブラケット23Kには、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス23Lと後側ボス23Mとが設けられている。各前側ボス23Lおよび各後側ボス23Mは、左,右方向に貫通するピン挿通孔23L1およびピン挿通孔23M1を有している。
また、左側に位置する2枚のブラケット23Kと右側に位置する2枚のブラケット23Kとの間には、各ボス23L,23Mに対応する位置に後述の連結装置24がそれぞれ設けられている。さらに、第2段中間ブーム23が直列位置にある場合は、上ブーム13の基端側、即ち、各ボス23L,23Mには、上ブーム13の各ボス13B,13Cが連結される。
連結装置24は、第1段中間ブーム22と第2段中間ブーム23とに設けられている。第1段中間ブーム22では、連結装置24は、先端側の各ブラケット22K間に各ボス22L,22Nに対応するように2箇所に設けられている。一方、第2段中間ブーム23では、連結装置24は、先端側の各ブラケット23K間に各ボス23L,23Mに対応するように2箇所に設けられている。
図9に示すように、各連結装置24は、各ボス22L,22N,23L,23Mのピン挿通孔22L1,22N1,23L1,23M1に抜き差し可能に挿入される一対の連結ピン24Aと、各連結ピン24Aを軸方向に移動させて前記ピン挿通孔22L1,22N1,23L1,23M1に抜き差しする動作部24Bとを含んで構成されている。例えば、各連結装置24は、キャブ5内のスイッチ(図示せず)を操作することにより、抜き差し動作される。
さらに、固定連結ピン25は、第1段中間ブーム22に設けられた各ボス22Mのピン挿通孔22M1と第2段中間ブーム23に設けられた各ボス23Jのピン挿通孔23J1とに挿入されている。固定連結ピン25は、挿入状態で固定されるもので、第1段中間ブーム22と第2段中間ブーム23とを回動可能に支持している。
第1の実施の形態による油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、次に、この油圧ショベル1のフロント装置11を用い、例えば高層建築物の解体作業を行う場合の動作について説明する。
まず、図1に示すように、非常に高い場所の解体作業を行うために、フロント装置11を大きく伸ばした場合について述べる。この場合には、下ブーム12の先端側に、第2段中間ブーム23が直列位置に配置された中間ブーム21が取付けられている。そして、直列位置の第2段中間ブーム23には、その先端側に上ブーム13の基端側が連結されている。さらに、上ブーム13の先には、ミドルアーム14、アーム15およびカッター16が取付けられている。
キャブ5に搭乗したオペレータは、キャブ5内の各種レバー(図示せず)を操作することにより、ミドルアーム14およびアーム15を上,下方向に回動させつつカッター16によって、コンクリートや鉄筋等を切断したり、挟んで引っ張ったりすることにより、高所の解体作業を行うことができる。
ここで、高所の解体作業を行う場合、下部走行体2と上部旋回体3とは、フロント装置11を立ち上げて解体作業を行うときに、安定して作業できるように重量バランスがとられている。この場合、油圧ショベル1は、フロント装置11のアーム15を前側に倒して作業を行うものであるから、後側のカウンタウエイト6が重量バランスに大きく作用している。一方で、解体作業時には、例えば、建築物から鉄筋を引き抜くときに、その反力で油圧ショベル1が前側に傾くことがある。油圧ショベル1が前側に傾いたときには、下部走行体2を構成する走行装置2Bの前部、即ち、走行装置2Bと地面との接地範囲の最前部が傾きの支点P(図1、図13参照)となる。
そして、フロント装置11は、下ブーム12、中間ブーム21および上ブーム13が支点Pよりも後側に配置されている。従って、下ブーム12、中間ブーム21および上ブーム13は、ミドルアーム14およびアーム15を前側に倒して作業しているときのバランスをとるためのウエイト(バランス重錘)として機能している。これにより、フロント装置11を長尺に形成した場合でも、アーム15の先端側には、標準的な機能をもった通常のカッター16を取付けることができる。
高所の解体作業が進むと、解体箇所の高さ位置が徐々に低くなる。このため、解体箇所が所定の高さ位置まで低くなったら、フロント装置11は、中間ブーム21を折り畳むことにより、カッター16の作業範囲を解体箇所の高さ位置に合わせて下げることができる。
次に、中間ブーム21を折り畳んでフロント装置11を低く(短く)形成する場合の作業について詳細に述べる。
フロント装置11を短くする作業は、上側に立ち上がった起立位置のまま行うことができない。そこで、フロント装置11は、第1アームシリンダ18、第2アームシリンダ19を縮小してミドルアーム14、アーム15を各ブーム12,13,21側に折り畳む。この状態で、ブームシリンダ17を縮小することにより、フロント装置11を前,後方向の前側に倒して転倒位置に配置することができる。
フロント装置11を転倒位置に配置した後に、図10に示すように、上ブーム13の先端からミドルアーム14から上側を取外すと共に、クレーンを用いて上ブーム13を転倒位置に保持する。この状態で中間ブーム21の折畳み作業を行う。
キャブ5内でオペレータは、スイッチを操作し、上ブーム13の前側ボス13Bと第2段中間ブーム23の前側ボス23Lとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。また、上ブーム13の後側ボス13Cと第2段中間ブーム23の後側ボス23Mとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。さらに、第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lと第2段中間ブーム23の前側着脱ボス23Hとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。これにより、第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22に対し、第2段中間ブーム回動ボス22M、後側回動ボス23Jおよび固定連結ピン25を中心にして回動自在となっている。
そこで、図11に示すように、第2段中間ブーム23の先端側にワイヤー(図示せず)を掛けて吊上げ、第1段中間ブーム22の後側に向けて180度程度回動させる。このときに、180度程度回動された第2段中間ブーム23は、スペーサ、台座、ブラケット等(いずれも図示せず)を用いて第1段中間ブーム22に固定されている。
第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22の後側に折り畳んだら、図12に示すように、上ブーム13を第1段中間ブーム22に向けて移動する。このときに、上ブーム13の前側ボス13Bを第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lに位置合わせし、上ブーム13の後側ボス13Cを第1段中間ブーム22の上ブーム着脱ボス22Nに位置合わせする。この状態で、連結装置24の連結ピン24Aを上ブーム13の前側ボス13Bと第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lに挿入する。また、他の連結装置24の連結ピン24Aを上ブーム13の後側ボス13Cと第1段中間ブーム22の上ブーム着脱ボス22Nに挿入する。
このように、第1段中間ブーム22の先端側に上ブーム13を固定した後に、上ブーム13の先端側にミドルアーム14から上側を取付ける。そして、図13に示すように、ブームシリンダ17を伸長させることにより、フロント装置11を上側に立ち上げて起立位置に配置する。
ここで、従来技術によるフロント装置は、下ブームと上ブームとの間の中間ブームを取外した後に、再度、下ブームに対して中間ブーム以外を再度組付けることにより、低く形成することができる。この作業には、多大な労力と時間を要する上に、取外した中間ブームの置き場所の確保、置き場所への搬送作業にも手間を要してしまう。
また、フロント装置は、低く形成することで重心位置も低くすることができる。一方で、フロント装置は、下ブームと上ブームと一緒にバランス重錘を構成する中間ブームを取外している。このために、フロント装置に対する後側の荷重が小さくなるから、アームの先端側には、重量が嵩む大型のカッターを取付けることが難しい。
然るに、第1の実施の形態によれば、フロント装置11の中間ブーム21は、下ブーム12側に位置する第1段中間ブーム22と、第1段中間ブーム22の先端側に配置され、第1段中間ブーム22の長さ方向に直列に延びる直列位置と第1段中間ブーム22の前,後方向の後側に重なる折畳み位置との間で回動可能な第2段中間ブーム23とから構成されている。
第1段中間ブーム22の先端側には、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側に配置され、第2段中間ブーム23が直列位置にある場合は第2段中間ブーム23の基端側が連結され、折畳み位置にある場合は上ブーム13の基端側が連結される共通ブーム着脱ボス22Lと、フロント装置11の起立位置で前,後方向の後側に配置された第2段中間ブーム回動ボス22Mと、フロント装置11の起立位置で前,後方向の後側に位置して第2段中間ブーム回動ボス22Mとは異なる位置に配置され、第2段中間ブーム23が折畳み位置にある場合は上ブーム13の基端側が連結される上ブーム着脱ボス22Nとが設けられている。
さらに、第2段中間ブーム23の基端側には、フロント装置11の起立位置で前,後方向の前側に配置され、第1段中間ブーム22の共通ブーム着脱ボス22Lに着脱可能に連結される前側着脱ボス23Hと、フロント装置11の起立位置で前,後方向の後側に配置され、第1段中間ブーム22の第2段中間ブーム回動ボス22Mに回動可能に連結される後側回動ボス23Jとが設けられている。
従って、第2段中間ブーム23を取外すことなく、フロント装置11を低く(短く)形成することができる。また、第2段中間ブーム23は、取外していないから、取外した中間ブームの置き場所の確保、置き場所への搬送作業を不要にすることができ、簡単な作業でフロント装置11を高く(長く)形成することができる。この結果、例えば高層建築物の解体作業において、解体箇所の高さ位置の変化に簡単な作業で対応することができ、作業性を向上することができる。
また、図13に示すように、フロント装置11を低く(短く)形成した場合には、第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22の後側に折り畳んで配置されている。従って、第2段中間ブーム23を含む中間ブーム21は、下ブーム12および上ブーム13と一緒に、油圧ショベル1が前側に傾くときの支点Pよりも後側に配置することができる。しかも、第2段中間ブーム23は、第1段中間ブーム22よりもさらに後側に配置することができる。これにより、アーム15の先端側には、通常のカッター16よりも大型で重量が嵩む大型なカッター16′を取付けることができる。この結果、大型なカッター16′を使用することで作業効率を向上することができる。
また、中間ブーム21は、第1段中間ブーム22に対して第2段中間ブーム23を回動可能に取付けている構成であるから、簡単な構成で第2段中間ブーム23を第1段中間ブーム22側に折り畳むことができる。
さらに、フロント装置11を構成する下ブーム12、上ブーム13、中間ブーム21の第1段中間ブーム22および第2段中間ブーム23は、それぞれ閉断面構造体として形成している。この閉断面構造体は、テレスコピック式の伸縮ブームに用いられる開断面構造体に比較して高い強度を有している。これにより、フロント装置11の耐久性の向上、軽量化等を図ることができる。
次に、図14ないし図34は本発明の第2の実施の形態を示している。この第2の実施の形態の特徴は、中間ブームを構成する第1段中間ブームと第2段中間ブームとの間に、第1段中間ブームに対して第2段中間ブームを直列位置と折畳み位置との間で回動動作するためのアクチュエータが設けられていると共に、中間ブームと上ブームとの間には、中間ブームの第2段中間ブームが折畳み位置に向けて回動されたときに、上ブームの基端側を第1段中間ブームの先端側に向けて移動させるリンク機構が設けられていることにある。なお、第2の実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図14において、第2の実施の形態によるフロント装置31は、第1の実施の形態によるフロント装置11と同様に、上部旋回体3に対し前,後方向の前側に倒れた転倒位置(図示せず)と上側に立ち上がった起立位置(図14に示す位置)との間で回動が可能に設けられている。フロント装置31は、転倒位置で組立作業および分解作業が行われ、起立位置で高層建築物の解体作業および作業高さの変更作業が行われる。
なお、フロント装置31の構成の説明では、第1の実施の形態と同様に、フロント装置31を起立位置(図14、図34に示す位置)とした状態における上,下方向と前,後方向とを用いて説明する。
フロント装置31は、第1の実施の形態で述べた下ブーム12、ミドルアーム14、アーム15、カッター16、ブームシリンダ17、第1アームシリンダ18、第2アームシリンダ19、作業具シリンダ20と、後述の上ブーム32、中間ブーム35とを含んで構成されている。
第2の実施の形態による上ブーム32は、第1の実施の形態で述べた上ブーム13と同形状をした既存の上ブームを中間ブーム35に取付けることができるように、上ブーム13と同形状のブーム本体33とアダプタ34とを含んで構成されている。
ブーム本体33は、第1の実施の形態による上ブーム13と同様に、ボックス状の閉断面構造体として形成され、長さ方向の基端側がアダプタ34の先端側に連結装置24を用いて連結されている。一方、ブーム本体33の先端側には、ミドルアーム14の基端側が回動可能に取付けられている。
ブーム本体33の基端には、左,右方向に間隔をもってブラケット33A(左側のみ図示)がそれぞれ設けられている。このブラケット33Aには、フロント装置31の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス33Bと後側ボス33Cとが設けられている。
アダプタ34は、ブーム本体33を中間ブーム35の第2段中間ブーム37または第1段中間ブーム36に対して取付けるための中継部材を構成している。図18、図19に示すように、アダプタ34は、板厚方向(左,右方向)に間隔をもって重ねられた4枚の板部材34Aと、各板部材34Aを板厚方向に貫通して設けられた2本の軸部材34B,34Cとを含んで構成されている。各板部材34Aは、平行四辺形状の板体からなり、ブーム本体33の各ブラケット33A、後述する第2段中間ブーム37の各ブラケット37Kおよび第1段中間ブーム36の各ブラケット36Kをそれぞれ挟むように2枚を一対として左,右両側に配置されている。
4枚の板部材34Aには、フロント装置31の起立位置で上側(ブーム本体33側)の前角部と後角部とにブーム本体着脱前ボス34Dとブーム本体着脱後ボス34Eがそれぞれ設けられている。一方、4枚の板部材34Aの下側(中間ブーム35側)の前角部と後角部とに中間ブーム着脱前ボス34Fと中間ブーム着脱後ボス34Gがそれぞれ設けられている。各ブーム本体着脱前ボス34Dおよび各ブーム本体着脱後ボス34Eは、左,右方向に貫通するピン挿通孔34D1およびピン挿通孔34E1を有している。また、各中間ブーム着脱前ボス34Fおよび各中間ブーム着脱後ボス34Gは、左,右方向に貫通するピン挿通孔34F1およびピン挿通孔34G1を有している。さらに、図17、図33に示すように、左側に位置する2枚の板部材34Aと右側に位置する2枚の板部材34Aとの間には、各ボス34D,34E,34F,34Gに対応する位置に連結装置24がそれぞれ設けられている。
前側に位置する軸部材34Bの両端部には、駆動節取付ブラケット34Hがそれぞれ設けられている。この駆動節取付ブラケット34Hには、後述するT字型駆動節44のブラケット連結部44Eが回動可能に連結されている。また、後側に位置する軸部材34Cの両端部には、第1従動節取付ブラケット34Jがそれぞれ設けられている。この第1従動節取付ブラケット34Jには、後述する第1従動節45の他側連結部45Bが回動可能に連結されている。
アダプタ34の各ブーム本体着脱前ボス34Dおよび各ブーム本体着脱後ボス34Eには、ブーム本体33の前側ボス33Bおよび後側ボス33Cが連結装置24を用いて連結される。これにより、ブーム本体33とアダプタ34とは、一体化されて上ブーム32を構成することができる。
ここで、後述する中間ブーム35の直列位置(図15ないし図17に示す位置)では、アダプタ34の各ボス34F,34Gは、連結装置24の連結ピン24Aを用いて、第2段中間ブーム37の各ボス37L,37Mに連結される。一方、フロント装置31を低くするために、第2段中間ブーム37を第1段中間ブーム36の後側に重なる折畳み位置(図32、図33に示す位置)に配置した場合には、アダプタ34の各ボス34F,34Gは、連結装置24の連結ピン24Aを用いて、第1段中間ブーム36の各ボス36L,36Nに連結される。
次に、本実施の形態の特徴部分となる中間ブーム35の構成、動作、機能等について詳細に説明する。
中間ブーム35は、下ブーム12と上ブーム32との間に設けられている。中間ブーム35は、長さ方向の基端側(フロント装置31の起立位置では下側)が下ブーム12の先端側に連結されている。一方、中間ブーム35は、長さ方向の先端側(フロント装置31の起立位置では上側)が上ブーム32の基端側に連結されている。中間ブーム35は、後述の第1段中間ブーム36、第2段中間ブーム37、折畳みシリンダ39およびリンク機構43を含んで構成されている。
ここで、中間ブーム35は、図14ないし図17に示すように、第2段中間ブーム37を第1段中間ブーム36の長さ方向に直列に延びる直列位置に配置することができる。一方、中間ブーム35は、図32ないし図34に示すように、第2段中間ブーム37を第1段中間ブーム36の前,後方向の後側に重なる折畳み位置に配置することができる。
第1段中間ブーム36は、中間ブーム35の下ブーム12側に位置している。図20、図21に示すように、第1段中間ブーム36は、第1の実施の形態による第1段中間ブーム22と同様に、左面板36A、右面板36B、前面板36C、後面板36D、下閉塞板36Eおよび上閉塞板36Fによってボックス状の閉断面構造体として形成されている。
図17、図21に示すように、第1段中間ブーム36の基端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット36Gがそれぞれ設けられている。この2枚のブラケット36Gには、フロント装置31の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス36Hと後側ボス36Jとが設けられている。各前側ボス36Hおよび各後側ボス36Jは、左,右方向に貫通するピン挿通孔36H1およびピン挿通孔36J1を有している。このピン挿通孔36H1,36J1には、下ブーム12側に設けられた連結装置24の連結ピン24Aが抜き差し(挿入、離脱)される。
一方、第1段中間ブーム36の先端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット36Kがそれぞれ設けられている。この2枚のブラケット36Kには、共通ブーム着脱ボス36L、第2段中間ブーム回動ボス36Mおよび上ブーム着脱ボス36Nが設けられている。
各ブラケット36Kにそれぞれ設けられた共通ブーム着脱ボス36Lは、フロント装置31の起立位置で前,後方向の前側に配置されている。共通ブーム着脱ボス36Lは、左,右方向に貫通するピン挿通孔36L1を有している。各ピン挿通孔36L1には、中間ブーム着脱前ボス34Fまたは前側着脱ボス37Hに対応して設けられた連結装置24の連結ピン24Aが挿入、離脱される。第2段中間ブーム37が直列位置にある場合は、共通ブーム着脱ボス36Lには、第2段中間ブーム37の前側着脱ボス37Hが連結される。一方、第2段中間ブーム37が折畳み位置にある場合は、共通ブーム着脱ボス36Lには、上ブーム32の基端側、即ち、アダプタ34の中間ブーム着脱前ボス34Fが連結される。
各ブラケット36Kにそれぞれ設けられた第2段中間ブーム回動ボス36Mは、フロント装置31の起立位置で前,後方向の後側に配置されている。第2段中間ブーム回動ボス36Mは、左,右方向に貫通するピン挿通孔36M1を有している。各ピン挿通孔36M1には、固定連結ピン25が挿入される。これにより、第2段中間ブーム回動ボス36Mは、第2段中間ブーム37を第1段中間ブーム36に対して後述の直列位置と折畳み位置との間で回動させることができる。
各ブラケット36Kにそれぞれ設けられた上ブーム着脱ボス36Nは、フロント装置31の起立位置で前,後方向の後側に位置して第2段中間ブーム回動ボス36Mとは異なる位置に配置されている。具体的には、上ブーム着脱ボス36Nは、第2段中間ブーム回動ボス36Mよりも上側(第2段中間ブーム37側)に配置されている。上ブーム着脱ボス36Nは、左,右方向に貫通するピン挿通孔36N1を有している。第2段中間ブーム37が直列位置にある場合は、上ブーム着脱ボス36Nには、何も連結されていない。一方、第2段中間ブーム37が折畳み位置にある場合は、上ブーム着脱ボス36Nには、上ブーム32の基端側、即ち、アダプタ34の中間ブーム着脱後ボス34Gが連結装置24の連結ピン24Aで連結される。
第1段中間ブーム36には、後面板36Dの基端側で、かつ左,右方向の中央に位置して基端ブラケット36Pが設けられている。この基端ブラケット36Pには、後述する折畳みシリンダ39のチューブ39Aが回動可能に取付けられる。また、後面板36Dの先端側には、左,右方向に間隔をもって2対の先端ブラケット36Qが設けられている。この各先端ブラケット36Qには、第1シリンダ節41の一側連結部41Aが回動可能に取付けられる。
さらに、前面板36Cの先端側には、左,右方向に伸びた両端側が左面板36A,右面板36Bから突出した軸部材36Rが設けられている。この軸部材36Rの両端には、第2従動節取付ブラケット36Sが設けられている。各第2従動節取付ブラケット36Sには、第2従動節46の他側連結部46Bが回動可能に取付けられる。
第2段中間ブーム37は、第1段中間ブーム36の先端側に配置されている。第2段中間ブーム37は、第1段中間ブーム36の長さ方向に直列に延びる直列位置(図15ないし図17に示す位置)と、第1段中間ブーム36の前,後方向の後側に重なる折畳み位置(図32、図33に示す位置)との間で、第1段中間ブーム36に対して回動可能となっている。第2段中間ブーム37は、第1段中間ブーム36と同様に、左面板37A、右面板37B、前面板37C、後面板37D、下閉塞板37Eおよび上閉塞板37Fによりボックス状の閉断面構造体として形成されている。
図22、図23に示すように、第2段中間ブーム37の基端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット37Gが設けられている。ブラケット37Gは、第1段中間ブーム36の各ブラケット36Kをそれぞれ挟むように2枚を一対として左,右両側に配置されている。図16、図17に示すように、各ブラケット37G間には、第1段中間ブーム36の先端側に位置する各ブラケット36Kが配置されている。各ブラケット37Gには、フロント装置31の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側着脱ボス37Hと後側回動ボス37Jとが設けられている。
前側着脱ボス37Hは、フロント装置31の起立位置で各ブラケット37Gの前,後方向の前側に配置されている。前側着脱ボス37Hは、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36Lに着脱可能に連結されるものである。前側着脱ボス37Hは、左,右方向に貫通するピン挿通孔37H1を有している。このピン挿通孔37H1には、連結装置24の連結ピン24Aが挿入、離脱される。
具体的には、前側着脱ボス37Hは、第2段中間ブーム37が第1段中間ブーム36の長さ方向に直列に延びる直列位置に配置された状態で、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36Lと同軸に配置される。このときに、各前側着脱ボス37Hのピン挿通孔37H1と各共通ブーム着脱ボス36Lのピン挿通孔36L1とに亘って連結装置24の連結ピン24Aを挿入することにより、直列位置で第1段中間ブーム36の前側部位と第2段中間ブーム37の前側部位とを着脱可能に連結することができる。
後側回動ボス37Jは、フロント装置31の起立位置で各ブラケット37Gの前,後方向の後側に配置されている。後側回動ボス37Jは、第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36Mに回動可能に連結されている。後側回動ボス37Jは、左,右方向に貫通するピン挿通孔37J1を有している。このピン挿通孔37J1には、連結ピン38が挿入、離脱される。
一方、第2段中間ブーム37の先端側には、左,右方向に間隔をもってブラケット37Kがそれぞれ設けられている。各ブラケット37Kには、フロント装置31の起立位置で前,後方向の前側と後側とに離間して前側ボス37Lと後側ボス37Mとが設けられている。各前側ボス37Lおよび各後側ボス37Mは、左,右方向に貫通するピン挿通孔37L1およびピン挿通孔37M1を有している。
第2段中間ブーム37には、後面板37Dと下閉塞板37Eとの境界位置で、かつ左,右方向の中央に位置して基端ブラケット37Nが設けられている。この基端ブラケット37Nには、後述する第2シリンダ節42の一側連結部42Aが回動可能に取付けられる。また、後面板37Dの長さ方向の中間位置には、左,右方向に伸びてリンク取付軸37Pが設けられている。このリンク取付軸37Pの両端には、第1従動節45の一側連結部45AとT字型駆動節44の共通連結部44Cとが回動可能に取付けられる。
連結ピン38は、第1段中間ブーム36と第2段中間ブーム37とを回動可能に連結するものである。連結ピン38は、第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36Mと第2段中間ブーム37の後側回動ボス37Jとに亘って挿着される。
折畳みシリンダ39は、アクチュエータを構成するもので、第1段中間ブーム36と第2段中間ブーム37との間に設けられている。折畳みシリンダ39は、第1段中間ブーム36に対して第2段中間ブーム37を直列位置と折畳み位置との間で回動動作するための動力源となっている。図24に示すように、折畳みシリンダ39は、チューブ39Aと、チューブ39Aの先端から伸縮可能に突出したロッド39Bを含んで構成されている。折畳みシリンダ39は、チューブ39Aの基端側が第1段中間ブーム36の基端ブラケット36Pに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。一方、ロッド39Bの先端側は、後述する第1シリンダ節41の他側連結部41Bと第2シリンダ節42の他側連結部42Bとに回動可能に連結されている。
第1シリンダ節41は、折畳みシリンダ39を挟んだ状態で平行に配置されている。図25に示すように、各第1シリンダ節41は、長さ方向の一側が一側連結部41Aとなり、他側が他側連結部41Bとなっている。各第1シリンダ節41は、一側連結部41Aが第1段中間ブーム36の先端ブラケット36Qに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。また、他側連結部41Bは、第2シリンダ節42の他側連結部42Bと一緒に折畳みシリンダ39のロッド39Bの先端側に連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。
第2シリンダ節42は、第2段中間ブーム37の基端ブラケット37Nと折畳みシリンダ39のロッド39Bとの間に配置されている。図26、図27に示すように、第2シリンダ節42は、長さ方向の一側が一側連結部42Aとなり、他側が他側連結部42Bとなっている。第2シリンダ節42は、一側連結部42Aが第2段中間ブーム37の基端ブラケット37Nに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。また、他側連結部42Bは、第1シリンダ節41の他側連結部41Bと一緒に折畳みシリンダ39のロッド39Bの先端側に連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。
ここで、第1シリンダ節41と第2シリンダ節42は、他側連結部41B,42Bに折畳みシリンダ39のロッド39Bの先端側を連結することにより、このロッド39Bの先端部を第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36M、第2段中間ブーム37の後側回動ボス37Jよりも後側に配置することができる。これにより、図31に示すように、各シリンダ節41,42は、折畳みシリンダ39ロッド39Bが縮小したときには、第1段中間ブーム36に対して第2段中間ブーム37を後側に回動させることができる。また、折畳みシリンダ39ロッド39Bが伸長したときには、第2段中間ブーム37を逆方向に回動させることができる。
次に、中間ブーム35と上ブーム32との間に設けられたリンク機構43の構成および機能について述べる。リンク機構43は、中間ブーム35を挟んで左,右両側に配設されている。左,右のリンク機構43は、中間ブーム35の第2段中間ブーム37が折畳み位置に向けて回動されたときに、上ブーム32の基端側を第1段中間ブーム36の先端側に向けて移動させるものである。リンク機構43は、T字型駆動節44、第1従動節45および第2従動節46を含んで構成されている。
図28に示すように、T字型駆動節44は、短尺部44Aと、短尺部44Aの長さ方向の中間部から短尺部44Aと交差する方向に伸びた長尺部44BとによりT字状の板体として形成されている。T字型駆動節44は、短尺部44Aの一端側が共通連結部44Cとなり、短尺部44Aの他端側が第2従動節連結部44Dとなっている。また、長尺部44Bの先端側は、ブラケット連結部44Eとなっている。
T字型駆動節44の共通連結部44Cは、第1従動節45の一側連結部45Aと一緒に第2段中間ブーム37のリンク取付軸37Pの端部に連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。第2従動節連結部44Dには、第2従動節46の一側連結部46Aが回動可能に連結される。さらに、ブラケット連結部44Eは、上ブーム32を構成するアダプタ34の駆動節取付ブラケット34Hに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。
図29に示すように、第1従動節45は、棒状体からなり、長さ方向の一端側が一側連結部45Aとなり、長さ方向の他端側が他側連結部45Bとなっている。第1従動節45の一側連結部45Aは、T字型駆動節44の共通連結部44Cと一緒に第2段中間ブーム37のリンク取付軸37Pの端部に連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。一方、第1従動節45の他側連結部45Bは、上ブーム32を構成するアダプタ34の第1従動節取付ブラケット34Jに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。
図30に示すように、第2従動節46は、棒状体からなり、長さ方向の一端側が一側連結部46Aとなり、長さ方向の他端側が他側連結部46Bとなっている。第2従動節46の一側連結部46Aは、T字型駆動節44の第2従動節連結部44Dに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。一方、第2従動節46の他側連結部46Bは、第1段中間ブーム36の第2従動節取付ブラケット36Sに連結ピン40を用いて回動可能に連結されている。
リンク機構43は、第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36M、第2段中間ブーム37の後側回動ボス37Jと、第1段中間ブーム36の第2従動節取付ブラケット36S、第2従動節46の他側連結部46Bと、第2段中間ブーム37のリンク取付軸37Pと、T字型駆動節44の第2従動節連結部44D、第2従動節46の一側連結部46Aとを繋いで形成された4節リンクを備えている。また、リンク機構43は、第2段中間ブーム37のリンク取付軸37P、T字型駆動節44の共通連結部44C、第1従動節45の一側連結部45Aと、T字型駆動節44の第2従動節連結部44D、第2従動節46の一側連結部46Aと、アダプタ34の駆動節取付ブラケット34H、T字型駆動節44のブラケット連結部44Eと、アダプタ34の第1従動節取付ブラケット34J、第1従動節45の他側連結部45Bとを繋いで形成された4節リンクを備えている。
リンク機構43は、上述した2つの4節リンクを備えることにより、図31に示すように、第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36M、第2段中間ブーム37の後側回動ボス37Jおよび連結ピン38を中心にして、第2段中間ブーム37が後側に向けて矢示A方向に回動されると、2つの4節リンクによってアダプタ34(上ブーム32)を第1段中間ブーム36の先端側に向けて移動させることができる。
これにより、図32に示すように、第2段中間ブーム37が第1段中間ブーム36の後側に折り畳まれた状態では、上ブーム32の基端側となるアダプタ34の各ボス34F,34Gを、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36L,上ブーム着脱ボス36Nに位置合わせし、両者を連結することができる。
第2の実施の形態によるフロント装置31は上述の如き構成を有するもので、次に、このフロント装置31を用い、例えば高層建築物の解体作業を行う場合の動作について説明する。
まず、図14に示すように、非常に高い場所の解体作業を行うために、フロント装置31を大きく伸ばした場合について述べる。この場合には、下ブーム12の先端側に、第2段中間ブーム37が直列位置に配置された中間ブーム35が取付けられている。そして、直列位置の第2段中間ブーム37には、その先端側に上ブーム32の基端側を構成するアダプタ34が連結されている。さらに、上ブーム32の先には、ミドルアーム14、アーム15およびカッター16が取付けられている。
キャブ5に搭乗したオペレータは、キャブ5内の各種レバー(図示せず)を操作することにより、ミドルアーム14およびアーム15を上,下方向に回動させつつカッター16によって、コンクリートや鉄筋等を切断したり、挟んで引っ張ったりすることにより、高所の解体作業を行うことができる。
ここで、高所の解体作業を行う場合、下部走行体2と上部旋回体3とは、フロント装置31を立ち上げて解体作業を行うときに、安定して作業できるように重量バランスがとられている。この場合、油圧ショベル1は、フロント装置31のアーム15を前側に倒して作業を行うものであるから、後側のカウンタウエイト6が重量バランスに大きく作用している。一方で、解体作業時には、例えば、建築物から鉄筋を引き抜くときに、その反力で油圧ショベル1が前側に傾くことがある。油圧ショベル1が前側に傾いたときには、下部走行体2を構成する走行装置2Bの前部、即ち、走行装置2Bと地面との接地範囲の最前部が傾きの支点P(図14、図34参照)となる。
そして、フロント装置31は、下ブーム12、中間ブーム35および上ブーム32が支点Pよりも後側に配置されている。従って、下ブーム12、中間ブーム35および上ブーム32は、アーム15を前側に倒して作業しているときのバランスをとるためのウエイト(バランス重錘)として機能している。これにより、フロント装置31を長尺に形成した場合でも、アーム15の先端側には、標準的な機能をもった通常のカッター16を取付けることができる。
高所の解体作業が進むと、解体箇所の高さ位置が徐々に低くなる。このため、解体箇所が所定の高さ位置まで低くなったら、フロント装置31は、中間ブーム35を折り畳むことにより、カッター16の作業範囲を解体箇所の高さ位置に合わせて下げることができる。
次に、中間ブーム35を折り畳んでフロント装置31を低く(短く)形成する場合の作業について詳細に述べる。
第2の実施の形態では、フロント装置31を低くする作業、即ち、中間ブーム35の折畳み作業を起立位置に配置したまま行うことができる。
キャブ5内でオペレータは、スイッチを操作し、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36Lと第2段中間ブーム37の前側着脱ボス37Hとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。また、上ブーム32を構成するアダプタ34の中間ブーム着脱前ボス34Fと第2段中間ブーム37の前側ボス37Lとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。さらに、アダプタ34の中間ブーム着脱後ボス34Gと第2段中間ブーム37後側ボス37Mとに亘って挿入されている連結装置24の連結ピン24Aを引き抜く。
これにより、第2段中間ブーム37は、第1段中間ブーム36に対し、第2段中間ブーム回動ボス36M、後側回動ボス37Jおよび連結ピン38を中心にして回動自在となっている。
そこで、図31に示すように、折畳みシリンダ39のロッド39Bを縮小し、第1段中間ブーム36の第2段中間ブーム回動ボス36M、第2段中間ブーム37の後側回動ボス37Jおよび連結ピン38を中心にして、第2段中間ブーム37を後側に向け矢示A方向に回動させる。この第2段中間ブーム37の回動動作時には、第2段中間ブーム37のリンク取付軸37Pに接続されたリンク機構43が連動し、アダプタ34を第1段中間ブーム36の先端側に向けて移動させる。
このときに、リンク機構43は、中間ブーム着脱前ボス34Fと中間ブーム着脱後ボス34Gとを結ぶ直線が、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36Lと上ブーム着脱ボス36Nとを結ぶ直線との平行状態を維持するようにアダプタ34を移動させる。従って、図32に示すように、第2段中間ブーム37が第1段中間ブーム36の後側に折り畳まれた状態(折畳み位置)では、上ブーム32の基端側となるアダプタ34の中間ブーム着脱前ボス34F,中間ブーム着脱後ボス34Gを、第1段中間ブーム36の共通ブーム着脱ボス36L,上ブーム着脱ボス36Nに位置合わせすることができる。
この状態で、アダプタ34に設けられた連結装置24を操作し、中間ブーム着脱前ボス34Fと共通ブーム着脱ボス36Lとに亘って連結ピン24Aを挿入すると共に、中間ブーム着脱後ボス34Gと上ブーム着脱ボス36Nとに亘って連結ピン24Aを挿入する。これにより、第1段中間ブーム36の先端側にアダプタ34、即ち、上ブーム32を連結することができる。この場合、図34に示すように、第1の実施の形態と同様に、アーム15の先端側には、重量が嵩む大型のカッター16′を取付けることができる。
かくして、このように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態と同様に、例えば高層建築物の解体作業において、解体箇所の高さ位置の変化に簡単な作業でフロント装置11の高さを対応させることができ、作業性を向上することができる。また、大型なカッター16′を使用することで作業効率を向上することができる。
しかも、中間ブーム35を構成する第1段中間ブーム36と第2段中間ブーム37との間には、第1段中間ブーム36に対して第2段中間ブーム37を直列位置と折畳み位置との間で回動動作するためのアクチュエータとして折畳みシリンダ39を設ける構成としている。これにより、第2段中間ブーム37を折り畳むときにクレーン、ワイヤ等を用意する必要がないから、フロント装置11の高さの変更作業を簡単に行うことができる。
さらに、中間ブーム35と上ブーム32(アダプタ34)との間には、中間ブーム35の第2段中間ブーム37が折畳み位置に向けて回動されたときに、上ブーム32の基端側に位置するアダプタ34を第1段中間ブーム36の先端側に向けて移動させるリンク機構43を設ける構成としている。これにより、第2段中間ブーム37の折り畳み動作と連動してアダプタ34を第1段中間ブーム36の先端側に位置合わせすることができる。この結果、アダプタ34と第1段中間ブーム36との連結作業を容易に行うことができる。
また、第2の実施の形態によるフロント装置11の高さの変更作業では、上ブーム32、ミドルアーム14、アーム15、カッター16、第1アームシリンダ18および第2アームシリンダ19を取外すことなく、取付けたままの状態で行うことができるから、フロント装置11の高さの変更作業をより簡単に行うことができる。
次に、図35は本発明の第3の実施の形態を示している。この第3の実施の形態の特徴は、中間ブームは、下ブームと上ブームとの間に直列に複数段設けられていることにある。なお、第3の実施の形態では、上述した第2の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図35において、第3の実施の形態によるフロント装置51は、第2の実施の形態によるフロント装置31と同様に、下ブーム12、ミドルアーム14、アーム15、カッター16、ブームシリンダ17、第1アームシリンダ18、第2アームシリンダ19、作業具シリンダ20、上ブーム32、中間ブーム35とを含んで構成されている。しかし、第3の実施の形態によるフロント装置51は、上ブーム32と中間ブーム35との間に他の中間ブーム52が設けられている点で第2の実施の形態によるフロント装置31と相違している。
第3の実施の形態による他の中間ブーム52は、第2の実施の形態による中間ブーム35と同様に、第1段中間ブーム36、第2段中間ブーム37、折畳みシリンダ39およびリンク機構43を含んで構成されている。
かくして、このように構成された第3の実施の形態においても、前述した各実施の形態と同様に、フロント装置51の高さを容易に変更することができる。しかも、第3の実施の形態では、中間ブーム35と他の中間ブーム52とを設けているから、フロント装置51の高さの変更幅を2倍にすることができ、解体作業を行うことができる範囲を広くすることができる。
次に、図36は本発明の第4の実施の形態を示している。この第4の実施の形態の特徴は、中間ブームを構成する第1段中間ブームと第2段中間ブームとの間に、第1段中間ブームに対して第2段中間ブームを直列位置と折畳み位置との間で回動動作するためのアクチュエータだけを設ける構成としたことにある。なお、第4の実施の形態では、上述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
図36において、第4の実施の形態による中間ブーム61は、第1の実施の形態による中間ブーム21と同様に、第1段中間ブーム62と第2段中間ブーム63とを備えている。しかし、第4の実施の形態による中間ブーム61は、第1段中間ブーム62と第2段中間ブーム63との間に折畳みシリンダ64が設けられている点で、第1の実施の形態による中間ブーム21と相違している。
第1段中間ブーム62は、第1の実施の形態による第1段中間ブーム22と基本的な構造の点で同様に形成されている。そこで、第4の実施の形態による第1段中間ブーム62では、第1の実施の形態による第1段中間ブーム22に従属する符号22A〜22Nに対応する符号62A〜62Nを付し、その説明を省略するものとする。また、第1段中間ブーム62の後面板62Dには、基端ブラケット62Pと先端ブラケット62Qとが設けられている。
第2段中間ブーム63は、第1の実施の形態による第2段中間ブーム23と基本的な構造の点で同様に形成されている。そこで、第4の実施の形態による第2段中間ブーム63では、第1の実施の形態による第2段中間ブーム23に従属する符号23A〜23Mに対応する符号63A〜63Mを付し、その説明を省略するものとする。また、第2段中間ブーム63の後面板63Dと下閉塞板63Eとの境界位置に基端ブラケット(図示せず)が設けられている。
折畳みシリンダ64は、アクチュエータを構成するもので、第1段中間ブーム62と第2段中間ブーム63との間に設けられている。折畳みシリンダ64は、第1段中間ブーム62に対して第2段中間ブーム63を直列位置と折畳み位置との間で回動動作するための動力源となっている。折畳みシリンダ64は、チューブ64Aの基端側が第1段中間ブーム62の基端ブラケット62Pに連結されている。一方、ロッド64Bの先端側は、後述する第1シリンダ節65と第2シリンダ節66とに回動可能に連結されている。
第1シリンダ節65は、長さ方向の一側が第1段中間ブーム62の先端ブラケット62Qに回動可能に連結されている。また、第1シリンダ節65の他側は、第2シリンダ節66の他側と一緒に折畳みシリンダ64のロッド64Bの先端側に回動可能に連結されている。
第2シリンダ節66は、長さ方向の一側が第2段中間ブーム63の基端ブラケットに回動可能に連結されている。また、第2シリンダ節66の他側は、第1シリンダ節65の他側と一緒に折畳みシリンダ64のロッド64Bの先端側に回動可能に連結されている。
かくして、このように構成された第4の実施の形態においても、前述した第2の実施の形態と同様に、折畳みシリンダ64を用いて第2段中間ブーム63を折り畳むことができ、作業性を向上することができる。
なお、第2の実施の形態では、上ブーム32を、ブーム本体33とアダプタ34とによって形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ブーム本体とアダプタとを一体化する構成としてもよい。即ち、上ブームの基端側に中間ブーム着脱前ボスと中間ブーム着脱後ボスとを設ける構成としてもよい。
また、第3の実施の形態では、フロント装置51に中間ブーム35と他の中間ブーム52を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、フロント装置に3個以上の中間ブームを設ける構成としてもよい。
さらに、各実施の形態では、アーム15の先端側に作業具としてカッター16,16′を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばアームの先端側にグラップル、ブレーカ等の他の作業具を取付ける構成としてもよい。
各実施の形態では、ミドルアーム14が設けられていない2段ハイリフトのフロント装置や4段ハイリフトのフロント装置に適用してもよい。また、その他の多段式のフロント装置に適用することもできる。