JP7197449B2

JP7197449B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP7197449B2
Application number: JP2019163882A
Authority: JP
Inventors: 澄米倉
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2039-09-09
Also published as: JP2021042544A

Description

本発明は、建設機械に関する。

下記特許文献１には、フックを格納する技術として、アームと、バケットと、アームとバケットを繋ぐリンク部と、リンク部の先端に揺動可能に取り付けられた鉤部を有するフックと、フックを固定するピン状の保持部とを備える建設機械であって、リンク部は、フックを格納可能な格納部と、鉤部内を挿通可能な軸部とを備え、軸部は、保持部を挿入可能な貫通孔を備え、フックを格納部内に揺動した後に、貫通孔に保持部を挿入する技術が開示されている。

特開平２００２－８８７９３号公報

しかしながら、特許文献１では、軸部と保持部とが別体であるので、フックを格納部に格納していない場合、作業者は、保持部を保管しておく必要がある。

そこで、本発明は上記課題に鑑み、軸部と保持部が一体化した保持具でフックを格納部に保持することができる建設機械を提供することを目的とする。

建設機械は、アームと、前記アームの先端近傍に揺動可能に取り付けられ、鉤部を有するフックと、揺動された前記フックを格納する格納部と、前記フックを前記格納部で保持する保持具と、を備え、前記格納部は、前記フックの揺動を制限し、前記保持具を支持する支持部を有し、前記保持具は、前記鉤部を保持可能な保持部と、前記支持部を貫通し、前記保持部が先端に固定された回動可能な軸部と、を有し、前記保持部は、前記鉤部内を通過する通過位置と前記鉤部を保持する保持位置とに回動して位置変更可能である。

斯かる構成によれば、作業者は、保持部が通過位置の状態でフックを支持部まで揺動し、鉤部が支持部に到達後、保持位置まで保持部を回動操作することにより、鉤部を保持具で保持することができる。また、作業者は、保持部を通過位置まで回動操作し、フックを支持部から離間する方向に揺動することにより、鉤部の保持を解除することができる。これにより、作業者は、軸部と保持部が一体化した保持具でフックを格納部に保持することができる。

図１は、本実施形態に係る作業車両を示す側面図である。図２は、本実施形態に係る格納部を示す下面図である。図３は、本実施形態に係る保持部の位置を説明する下面図である。図４は、図３のIV－IV線拡大断面図である。図５は、本実施形態に係る格納部を示す上面図である。図６は、本実施形態に係る保持部の位置を説明する下面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１を参照しながら、建設機械の一例としての油圧ショベル１の概略構造について説明する。

下部走行体２は、エンジン４２からの動力を受けて駆動し、油圧ショベル１を走行させる。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１及び左右一対の走行モータ２２，２２（図１では右走行モータ２２は図示していない）を備える。油圧モータである左右の走行モータ２２，２２が左右のクローラ２１，２１をそれぞれ駆動することで油圧ショベル１の前後進を可能としている。また、下部走行体２には、ブレード２３、及びブレード２３を上下方向に回動させるための油圧アクチュエータであるブレードシリンダ２４が設けられている。

作業機３は、エンジン４２からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機３は、ブーム３１、アーム３２、及びバケット３３を備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。ブーム３１、アーム３２、及びバケット３３は、それぞれ作業部に相当し、油圧ショベル１は、複数の作業部を有する。

ブーム３１は、基端部が上部旋回体４の前部に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ３１ａによって回動される。また、アーム３２は、基端部がブーム３１の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ３２ａによって回動される。そして、バケット３３は、基端部がアーム３２の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ３３ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及びバケットシリンダ３３ａは、作業部を駆動する油圧アクチュエータに相当する。

バケット３３は、作業機３の先端に設けられ、掘削作業を行うためのツメを備えた容器状の部材である。バケット３３は、アーム３２の先端に第１ピン３４を介して回動可能に取り付けられている。さらに、バケット３３は、リンク部３５を介してバケットシリンダ３３ａと連結されている。

アーム３２の先端部には、クレーン作業用のフック３７が取り付けられている。フック３７は、先端部にクレーン作業を行う鉤状の後述する鉤部３７１を備えており、リンク部３５の先端に第２ピン３６を介して回動可能に設けられている。また、リンク部３５は、フック３７を格納する格納部３５０（図１では格納部３５０は図示していない）を備えている。フック３７は、第２ピン３６を回動支点として回動可能に支持されており、図１に示すバケット３３から突出させた展開状態と、格納部３５０に格納された格納状態との間で姿勢変更することができる。

油圧ショベル１は、フック３７を格納状態としてバケット３３による掘削作業を行う掘削モードと、フック３７を展開状態としてフック３７によるクレーン作業を行うクレーンモードに切り替えることができる。

上部旋回体４は、下部走行体２に対して旋回ベアリング（図示しない）を介して旋回可能に構成されている。上部旋回体４には、操縦部４１、エンジン４２、旋回台４３、旋回モータ４４等が配置されている。油圧モータである旋回モータ４４の駆動力で上部旋回体４が旋回ベアリングを介して旋回する。また、上部旋回体４には、エンジン４２により駆動される複数の油圧ポンプ（図示しない）が配設される。これらの油圧ポンプが、走行モータ２２，２２、旋回モータ４４、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、及びバケットシリンダ３３ａ等に圧油を供給する。

操縦部４１には、操縦席４１１が配置されている。操縦席４１１の左右に一対の作業操作レバー４１２，４１２、前方に一対の走行レバー４１３，４１３が配置されている。作業者は、操縦席４１１に着座して作業操作レバー４１２，４１２、走行レバー４１３，４１３等を操作することによって、エンジン４２、各油圧モータ、各油圧アクチュエータ等の制御を行い、走行、旋回、作業等を行うことができる。

図２～６を用いて、格納部３５０でのフック３７の格納について説明する。フック３７は、鉤部３７１が格納部３５０内で保持具３８によって保持されることにより、格納状態を維持される。

格納部３５０を有するリンク部３５は、第１側壁３５１と、第２側壁３５２と、第１側壁３５１に固定され、保持具３８を回動可能に支持する断面略Ｕ字状の支持部３５３と、を備えており、支持部３５３は、支持部貫通孔３５３ａを備えている。本実施形態では、支持部３５３は第１側壁３５１に溶接で固定されているが、斯かる構成に限られない。例えば、第２側壁３５２で支持部３５３を固定させてもよいし、第１側壁３５１と第２側壁３５２との両方で支持部３５３を固定させてもよい。

鉤部３７１は、吊り下げ物が通過可能な図６に示す開口部３７１ａと、開口部３７１ａを閉鎖し、鉤部３７１に回動可能に取り付けられた閉鎖部３７１ｂと、を備えている。閉鎖部３７１ｂは、開口部３７１ａを閉じる方向にばねで付勢されている。閉鎖部３７１ｂのばねによる付勢力と反対方向の力を加える操作をすることにより、開口部３７１ａが開放され、吊り下げ物を掛けたり、外したりすることが可能である。

保持具３８は、支持部貫通孔３５３ａに回動可能に取り付けられた軸部３８１と、軸部３８１の先端に固定され、作業者の操作により鉤部３７１を保持可能な保持部３８２と、保持部３８２の特定の位置で軸部３８１の回動を規制する規制部３８３と、軸部３８１が支持部貫通孔３５３ａから抜け落ちることを防止する抜け止め部３８４と、保持部３８２の位置を検知可能な検知部３８５と、を備える。

軸部３８１は、保持部３８２が先端に固定され、支持部貫通孔３５３ａよりも径が大きい第１軸部３８１ａと、支持部貫通孔３５３ａに挿入され、支持部貫通孔３５３ａよりも径が小さい第２軸部３８１ｂと、第２軸部３８１ｂに設けられた軸部貫通孔３８１ｃと、後端に設けられた雄ねじ部３８１ｄと、を備える。

保持部３８２は、略Ｍ字状の形状を成しており、一端が第１軸部３８１ａの先端に固定されている。そして、保持部３８２の角は、すべて面取り加工が施されている。これにより、例えば、作業者が操作により怪我をすることを防止することができる。また、図４に示すように、保持部３８２に面取りを施していない場合、保持部３８２に最も近い鉤部３７１の点の回動の軌跡を描いた軌跡Ｔと保持部３８２の角部３８２ａとが衝突する。このため、保持部３８２に面取りを施すことにより、角部３８２ａが鉤部３７１と衝突することを避けることができる。

保持部３８２は、軸部３８１を中心とする回動操作により、鉤部３７１内を通過する通過位置Ｐ１と鉤部３７１を保持する保持位置Ｐ２とに位置変更可能である。本実施形態では、軸部３８１から閉鎖部３７１ｂの回動中心に向かう方向に保持部３８２を回転させた位置を通過位置Ｐ１とし、通過位置Ｐ１から保持部３８２を１８０°回転させた位置を保持位置Ｐ２としている。

なお、図６に示すように、開口部３７１ａ内の位置を保持部３８２の通過位置Ｐ１としてもよい。作業者は、保持部３８２を通過位置Ｐ１まで回動操作し、閉鎖部３７１ｂの操作による開口部３７１ａの開放により、鉤部３７１の保持を解除することができる。これにより、作業者の鉤部３７１の保持解除に必要な操作が増えるので、例えば、誤って鉤部３７１の保持を解除した際に、作業者にフック３７が当たり怪我をする危険性を減らすことができ、フック３７の格納部３５０での着脱操作の安全性を高めることができる。

保持部３８２の長手方向の長さは、作業者の親指と人差し指で保持部３８２を摘むことができ、通過位置Ｐ１で保持部３８２が鉤部３７１内を通過でき、保持位置Ｐ２で保持部３８２が鉤部３７１を保持できる長さとしている。また、保持部３８２の短手方向の長さは、作業者の親指と人差し指で保持部３８２を摘むことができる長さとしている。本実施形態では、長手方向の長さは約６０ｍｍであり、短手方向の長さは約２０ｍｍである。これにより、例えば、保持部３８２の操作作業性が向上する。

規制部３８３は、軸部貫通孔３８１ｃに挿入されたピン状の凸部３８３ａと、凸部３８３ａを嵌め込むことが可能なＶ字状の溝３８３ｖを有する凹部３８３ｂと、凸部３８３ａを凹部３８３ｂに付勢させる付勢部３８３ｃと、を備える。本実施形態では、凸部３８３ａは、スプリングピンであり、第２軸部３８１ｂの両側にスプリングピンが突出しているが、斯かる構成に限られない。例えば、軸部貫通孔３８１ｃより径の大きいピンが軸部貫通孔３８１ｃに圧入されており、第２軸部３８１ｂの片側のみピンが突出しているという構成でもよい。

凹部３８３ｂは、溝３８３ｖの中心に、第２軸部３８１ｂを通す凹部貫通孔を有し、溝３８３ｖと支持部３５３との間に、凸部３８３ａが回動可能な回動空間Ｓを設け、支持部３５３に固定されている。本実施形態では、凹部３８３ｂは、溶接で支持部３５３に固定されている。

また、本実施形態では、保持部３８２が通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とに位置するときに、凸部３８３ａが溝３８３ｖに嵌る位置に、軸部貫通孔３８１ｃを第２軸部３８１ｂに設けている。

付勢部３８３ｃは、第２軸部３８１ｂに通され、凹部３８３ｂと抜け止め部３８４とで挟み込まれた状態で取り付けられている。本実施形態では、付勢部３８３ｃは、圧縮コイルばねである。

保持部３８２が通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とに位置する場合、凸部３８３ａは、溝３８３ｖに嵌まり込んだ状態で付勢部３８３ｃにより付勢される。保持部３８２が通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とに位置しない場合、凸部３８３ａは、溝３８３ｖから抜け出した状態で付勢部３８３ｃにより付勢される。凸部３８３ａが溝３８３ｖに嵌まり込んだ状態から第２軸部３８１ｂを回動させる際、作業者は、付勢部３８３ｃによる付勢力に逆らった力を要する。これにより、例えば、作業者は、保持部３８２の位置が通過位置Ｐ１又は保持位置Ｐ２であることが、保持部３８２の回動操作時に容易に分かる。

なお、本実施形態では、保持部３８２が通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とで、凸部３８３ａが溝３８３ｖに嵌まり込むという構成であるが、斯かる構成には限られない。例えば、特定の位置で凸部３８３ａが溝３８３ｖに嵌まり込めばよい。これにより、例えば、特定の位置とその他の位置とで保持具３８の回動操作性を異ならせることができ、作業者は、特定の位置を狙って保持部３８２を回動操作することが容易となる。

抜け止め部３８４は、雄ねじ部３８１ｄに螺合するナット３８４ａと、付勢部３８３ｃを挟み込み、支持部貫通孔３５３ａと凹部貫通孔とから第２軸部３８１ｂが抜けることを防止する座金３８４ｂと、を備えるが、斯かる構成に限られない。例えば、軸部３８１にEリング溝を設け、抜け止め部３８４をEリングとすることにより、付勢部３８３ｃを挟み込み、支持部貫通孔３５３ａと凹部貫通孔とから第２軸部３８１ｂが抜けることを防止してもよい。

ここまで説明した保持具３８の構成により、作業者は、保持部３８２が通過位置Ｐ１の状態でフック３７を支持部３５３まで揺動し、鉤部３７１が支持部３５３に到達後、保持位置Ｐ２まで保持部３８２を回動操作することにより、鉤部３７１を保持具３８で保持することができる。また、作業者は、保持部３８２を通過位置Ｐ１まで回動操作し、フック３７を支持部３５３から離間する方向に揺動することにより、鉤部３７１の保持を解除することができる。これにより、作業者は、軸部３８１と保持部３８２が一体化した保持具３８で鉤部３７１を支持部３５３に着脱することができる。したがって、例えば、作業者は、保持部３８２を紛失しなくなる。また、例えば、保持具３８の回動操作により鉤部３７１の着脱が可能なので、フック３７の格納部３５０への格納を容易となる。

検知部３８５は、検知具３８５ａと、検知具３８５ａを取付ける取付板３８５ｂと、軸部３８１と共に回動し、検知具３８５ａに検知させる検知板３８５ｃと、を備える。本実施形態では、検知具３８５ａは、近接センサであるが、例えば、接触センサや押しボタンスイッチとしてもよい。

取付板３８５ｂは、検知具３８５ａを取付けるための取付板貫通孔を有し、支持部３５３に固定されている。本実施形態では、取付板３８５ｂは、支持部３５３の上側であって凹部３８３ｂの後方に溶接により支持部３５３に固定されている。検知部３８５を支持部３５３の上側にすることにより、例えば、支持部３５３が泥除けとなり、検知具３８５ａに泥がつきにくくなる。

検知板３８５ｃは、検知板貫通孔を有し、雄ねじ部３８１ｄでナット３８４ａに座金３８４ｂと共締めされている。また、保持部３８２が通過位置Ｐ１の状態で検知具３８５ａに近接する位置に検知板３８５ｃが位置している。つまり、保持部３８２が通過位置Ｐ１の状態、即ちフック３７が格納されていない状態では、検知具３８５ａが検知板３８５ｃを検知している状態となる。

油圧ショベル１は、油圧ショベル１を制御する制御部を備えており、制御部は、検知部３８５の出力値によって作業操作レバー４１２による作業機３の操作を制限する制限手段を備えている。これにより、例えば、フック３７が格納されていない状態では、バケットシリンダ３３ａの操作を制限手段によって制限することにより、例えば、フック３７とバケット３３が衝突することを避けることができる。

本実施形態に係る建設機械は、アーム３２と、アーム３２の先端近傍に揺動可能に取り付けられ、鉤部３７１を有するフック３７と、揺動されたフック３７を格納する格納部３５０と、フック３７を格納部３５０で保持する保持具３８と、を備え、格納部３５０は、フック３７の揺動を制限し、保持具３８を支持する支持部３５３を有し、保持具３８は、鉤部３７１を保持可能な保持部３８２と、支持部３５３を貫通し、保持部３８２が先端に固定された回動可能な軸部３８１と、を有し、保持部３８２は、鉤部３７１内を通過する通過位置Ｐ１と鉤部３７１を保持する保持位置Ｐ２とに回動して位置変更可能である。

斯かる構成によれば、作業者は、保持部３８２が通過位置Ｐ１の状態でフック３７を支持部３５３まで揺動し、鉤部３７１が支持部３５３に到達後、保持位置Ｐ２まで保持部３８２を回動操作することにより、鉤部３７１を保持具３８で保持することができる。また、作業者は、保持部３８２を通過位置Ｐ１まで回動操作し、フック３７を支持部３５３から離間する方向に揺動することにより、鉤部３７１の保持を解除することができる。これにより、作業者は、軸部３８１と保持部３８２が一体化した保持具３８でフック３７を格納部３５０に保持することができる。

斯かる建設機械において、保持具３８は、保持部３８２の特定の位置で軸部３８１の回動を規制する規制部３８３を備える、という構成であってもよい。

斯かる構成によれば、規制部３８３によって、保持部３８２の特定の位置で軸部３８１の回動を規制することができる。これにより、特定の位置とその他の位置とで保持具３８の回動操作を異ならせることができる。

斯かる建設機械において、軸部３８１は、保持部３８２と規制部３８３との間に凸部３８３ａを備え、規制部３８３は、通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とで凸部３８３ａが嵌められる凹部３８３ｂを備える、という構成であってもよい。

斯かる構成によれば、保持部３８２の通過位置Ｐ１と保持位置Ｐ２とで、凸部３８３ａが凹部３８３ｂに嵌まり込むので、作業者は、凸部３８３ａが凹部３８３ｂに嵌まり込んだ状態からさらに回動させることに力を要する。これにより、通過位置Ｐ１又は保持位置Ｐ２とその他の位置とで保持具３８の回動操作を異ならせることができる。

斯かる建設機械において、保持具３８は、保持部３８２の位置を検知する検知部３８５を備え、建設機械は、検知部３８５の出力値によって操作を制限する制限手段を備える、という構成であってもよい。

斯かる構成によれば、保持部３８２の位置を検知部３８５で検知することができ、検知部３８５の出力値によっては、建設機械の操作を制限することができる。これにより、作業者は、フック３７の格納状態を知ることができる。

斯かる建設機械において、鉤部３７１は、鉤部３７１に回動可能に取り付けられ、鉤部３７１の開口部３７１ａを閉鎖可能な閉鎖部３７１ｂを備え、通過位置Ｐ１は、閉鎖部３７１ｂを回動した際に生じる開口部３７１ａ内である、という構成であってもよい。

斯かる構成によれば、作業者は、保持部３８２を通過位置Ｐ１まで回動操作し、閉鎖部３７１ｂの操作による開口部３７１ａの開放により、鉤部３７１の保持を解除することができる。これにより、作業者の鉤部３７１の保持解除に必要な操作が増やすことができる。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

３２アーム
３３バケット
３５０格納部
３５３支持部
３７フック
３７１鉤部
３７１ａ開口部
３７１ｂ閉鎖部
３８保持具
３８１軸部
３８２保持部
３８３規制部
３８３ａ凸部
３８３ｂ凹部
３８５検知部
Ｐ１通過位置
Ｐ２保持位置

Claims

アームと、
前記アームの先端近傍に揺動可能に取り付けられ、鉤部を有するフックと、
揺動された前記フックを格納する格納部と、
前記フックを前記格納部で保持する保持具と、を備え、
前記格納部は、前記フックの揺動を制限し、前記保持具を支持する支持部を有し、
前記保持具は、前記鉤部を保持可能な保持部と、
前記支持部を貫通し、前記保持部が先端に固定された回動可能な軸部と、を有し、
前記保持部は、前記鉤部内を通過する通過位置と前記鉤部を保持する保持位置とに回動して位置変更可能である、建設機械。
前記保持具は、前記保持部の特定の位置で前記軸部の回動を規制する規制部を備える、請求項１に記載の建設機械。
前記軸部は、前記保持部と前記規制部との間に凸部を備え、
前記規制部は、前記通過位置と前記保持位置とで前記凸部が嵌められる凹部を備える、請求項２に記載の建設機械。
前記保持具は、前記保持部の位置を検知可能な検知部を備え、
前記建設機械は、前記検知部の出力値によって操作を制限する制限手段を備える、請求項１～３の何れか１項に記載の建設機械。
前記鉤部は、前記鉤部に回動可能に取り付けられ、前記鉤部の開口部を閉鎖可能な閉鎖部を備え、
前記通過位置は、前記閉鎖部を回動した際に生じる前記開口部内である、請求項１～４の何れか1項に記載の建設機械。