JPH0552374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパワーシヨベルに関する。

（従来の技術） 第５図は従来の油圧パワーシヨベルの全体を示
している。

図において、０１はブーム、０２はアーム、０
３はバケツトで、これらによつてフロント部が構
成されている。０５はブーム用油圧シリンダ、０
６はアーム用油圧シリンダ、０７はバケツト用油
圧シリンダである。これら各油圧シリンダ０５，
０６，０７に圧油を給排してこれを伸縮させるこ
とにより、ブーム０１、アーム０２及びバケツト
０３は図示のように各関節まわりに回動する。

このような油圧パワーシヨベルの作動範囲が第
６図に示されている。

第６図において、 Ａ：最大掘削半径、Ｂ：最大掘削深さ、Ｃ：最大
掘削高さ、Ｄ：最大垂直掘削深さ、Ｅ：最大ダン
プ高さ、Ｆ：最大掘削深さ時半径、Ｇ：全作動範
囲を示すバケツト先端の軌跡 を示す。

（発明が解決しようとする課題） 第６図からわかるように、油圧パワーシヨベル
の作動範囲がこのように規制されるのは、第５図
で示した３つの油圧シリンダ０５，０６，０７で
それぞれの関節を駆動するためであり、各関節の
腕の長さを100％生かすことが出来ない。

更に、各油圧シリンダ０５，０６，０７でそれ
ぞれ関節の回転力を与えるためには、各シリンダ
の推力方向とブーム、アーム、バケツト等の腕へ
の推力入力点が三角関係にあたるため、常に作動
力が一定にならない。

即ち、シリンダの推力をｆ（kqf）、シリンダの
作用点との関節との距離をｒ（ｍ）、シリンダの推
力方向と腕との作用角をθ、作用半径をｌとすれ
ば、作動力、即ち、モーメントｍはｍ＝ｆ・ｌ＝
ｆ・ｒ・sinθで表され、作用角θの変化に従つて
有効な作動力ｍが変化する。即ち、シリンダの最
大推力が常に有効に作用するとは言えない。

同様の理由でバケツト０３の先端をいつも同じ
速度で動かすこともできない。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために発明された
ものであつて、その要旨とするところは、上部旋
回体３に水平軸７まわりに回動可能に連結された
ブーム４と、このブーム４の先端に水平軸８まわ
りに回動可能に連結されたアーム５と、このアー
ム５の先端に水平軸９まわりに回動可能に連結さ
れた作業機６とを備えたパワーシヨベルにおい
て、上記ブーム４の基部近傍にブーム用駆動源２
０、アーム用駆動源３０及び作業機用駆動源４０
を配設し、上記ブーム用駆動源２０によつて駆動
される歯車２５を上記水平軸７と同軸に上記ブー
ム４に固定するとともにアーム用駆動源３０によ
つて駆動される鎖歯車３２及び上記作業機用駆動
源４０によつて駆動される鎖歯車４２をそれぞれ
上記水平軸７まわりに回転自在に軸支し、上記鎖
歯車３２と鎖１１−１，１２−１を介して連動連
結される鎖歯車５３を上記水平軸８と同軸に上記
アーム５に固定するとともに上記鎖歯車４２と鎖
１１−２，１１−２を介して連動連結される鎖歯
車６２を上記水平軸８まわりに回転自在に軸支
し、かつ、上記鎖歯車６２と鎖１３を介して連動
連結される鎖歯車７３を上記水平軸９と同軸に上
記作業機６に固定したことを特徴とするパワーシ
ヨベルにある。

（作用） 本発明においては、上記構成を具えているた
め、ブーム４はブーム用駆動源２０から歯車２５
を介して駆動されて水平軸７まわりに回動する。
アーム５はアーム用駆動源３０、鎖歯車３２、鎖
１１−１，１２−１、鎖歯車５３を介して駆動さ
れて水平軸８まわりに回動する。作業機６は作業
機用駆動源４０、鎖歯車４２、鎖１１−２，１２
−２、鎖歯車６２、鎖１３、鎖歯車７３を介して
駆動されて水平軸９まわりに回動する。

（実施例） 第１図は本発明の１実施例を示す全体図であ
る。

図において、１は下部走行体、２は上部旋回
体、３はキヤビン、４はブーム、５はアーム、６
はバケツト、１０はブーム４の屈曲部に設けた遊
び歯車機構（中間アイドラー）、１１，１２，１
３は鎖を示している。

ブーム４は上部旋回体２に水平軸７まわりに回
動可能に連結され、このブーム４の先端にはアー
ム５が水平軸８まわりに回動可能に連結され、こ
のアーム５の先端にはバケツト６が水平軸９まわ
りに回動可能に連結されている。そして、これら
ブーム４、アーム５及びバケツト６とによつてフ
ロント部が構成されている。

第２図はブーム４と上部旋回体２との連結部の
部分的断面図を示す。

減速機付油圧モータ２０，３０，４０にはそれ
ぞれホース１９−１，１９−２，１９−３を介し
て圧油が給排される。

ブーム駆動用の油圧モータ２０は取付部材２１
に固定され、この取付部材２１は上部旋回体２に
固定されている。この油圧モータ２０の出力軸に
キー２４を介して固定された駆動用歯車２３は受
動歯車２５と噛合し、この受動歯車２５はキー２
８を介して軸２７に固定されている。軸２７は支
持部材２２に一対の軸受２６を介して回転自在に
軸支され、その両端はブームフート４′にキー２
９を介して固定されている。

アーム駆動油圧モータ３０はブーム４の側面に
取り付けられ、その出力軸に鎖歯車３２がキー３
１を介して固定されている。

また、ブーム４の他の側面には作業機用駆動油
圧モータ４０が取り付けられ、その出力軸には鎖
歯車４２がキー４１を介して固定されている。

かくして、軸２７、受動歯車２５、鎖歯車３２
及び４２は水平軸７と同軸に配置され、軸２７は
ブーム４の基端に固定されるが、鎖歯車３２及び
４２は水平軸７まわりに回転自在に軸支されてい
る。

中間アイドラー１０は表示の都合により水平軸
７に近接して示されている。中間軸４３はその両
端をブーム４に嵌装するとともにブーム４に固定
された支持材４６にキー４７を介して固定されて
いる。この中間軸４３にはアイドラー鎖歯車４５
及び４９がそれぞれ軸受４４及び４８を介して回
転自在に軸支されている。

このアイドラー鎖歯車４５と鎖歯車３２との間
に鎖１１−１が張架され、アイドラー鎖歯車４９
と鎖歯車４２との間には鎖１１−２が張架されて
いる。

第３図はブーム４とアーム５との連結部の部分
的断面図を示す。

ブーム４の先端凹部４″内にアーム５の基端凸
部５′が遊嵌されている。

軸５０は一対の軸受５１を介してブーム４に回
転自在に軸支され、この軸５０には鎖歯車５３が
キー５２を介して固定され、軸５０の一端はアー
ム５にキー５４を介して固定されている。

この鎖歯車５３とアイドラー鎖歯車４５との間
には鎖１２−１が張架されている。従つて、鎖歯
車５３を回動することによつて軸５０を介してア
ーム５を回動させることができる。

軸６０はブーム４の先端に軸受６１を介して回
転自在に軸支され、かつ、アーム５の基端凸部
５′に軸受６４を介して回転自在に軸支されてい
る。そして、この軸６０には鎖歯車６２がキー６
３を介して固定され、かつ、鎖歯車６５がキー６
６を介して固定されている。上記鎖歯車６２とア
イドラー鎖歯車４９との間に鎖１２−２が張架さ
れている。

そして、軸５０と６０とは水平軸８と同軸に配
設されているので、鎖歯車５３はアーム５の基部
に水平軸８と同軸に回転不能に固定されるが、鎖
歯車６２及び６５は水平軸８まわりに回転自在に
軸支されている。

従つて、鎖歯車６２を回転することによつて軸
６０を介して鎖歯車６５及びこれに係合する鎖１
３に動力を伝達することができる。

第４図はアーム５とバケツト６との連結部の部
分的断面図である。

軸７０は水平軸９と同軸に配置されてバケツト
６の基端に一対のキー７２を介して固定され、か
つ、アーム５の先端凸部５″に一対の軸受７１を
介して回転自在に軸支されている。この軸７０に
は鎖歯車７３がキー７４を介して固定されてい
る。この鎖歯車７３と鎖歯車６５との間に鎖１３
が張架されている。

従つて、鎖歯車７３を回動すると、バケツト６
は水平軸９のまわりに回動する。

しかして、ブーム駆動用油圧モータ２０を駆動
すと、この動力はその出力軸からキー２４、駆動
歯車２３、受動歯車２５キー２８、軸２７、キー
２９を介してブーム４に伝達され、ブーム４は水
平軸７まわりに回動する。

アーム駆動用油圧モータ３０を駆動すると、こ
の動力はその出力軸からキー３１、鎖歯車３２、
鎖１１−１、鎖歯車４５、鎖１２−１、鎖歯車５
３、キー５２、軸５０、キー５４を介してアーム
５に伝達され、アーム５は水平軸８まわりを回動
する。

作業機駆動用油圧モータ４０を駆動すると、こ
の動力はその出力軸からキー４１、鎖歯車４２、
鎖１１−２、鎖歯車４９、鎖１２−２、鎖歯車６
２、キー６３、軸６０、キー６６、鎖歯車６５、
鎖１３、鎖歯車７３、キー７４、軸７０、キー７
２を介してバケツト６に伝達され、バケツト６は
水平軸９まわりに回動する。

かくして、ブーム４は受動歯車２５を介して、
アーム５は鎖歯車５３を介して、バケツト６は鎖
歯車７３を介してそれぞれ駆動されるので、ブー
ム４、アーム５、バケツト６の回転範囲は油圧シ
リンダを用いた従来のもののそれより広くなり、
従つて、ブーム４、アーム５、バケツト６の長さ
をフルに生かすことができるので、バケツト６の
作動範囲は従来のものに比し大巾に拡大する。

また、受動歯車２５、鎖歯車５３，７３の回転
力はその回転位置の如何を問わず全周に亘つて一
定であり、従つて、ブーム４、アーム５、バケツ
ト６の位置や姿勢の如何を問わず駆動力及び駆動
速度は一定となるので、油圧モータ２０，３０，
４０の動力をフルに利用できるとともにバケツト
６を同じ速度で動かすことができ、従つて、作業
能率が大巾に向上する。

また、油圧モータ２０，３０，４０はそれぞれ
ブーム４の基部近傍に配置されているのでフロン
ト部の先端が小型になるとともにその重量が小さ
くなる。

従つて、フロント部の先端の重量を扛上するた
めに消費される動力が少なくなるので、油圧モー
タ２０，３０，４０の動力を作業に有効に活用で
きる。

また、フロント部の先端が小型となるので、狭
溢な場所での作業が可能となる。

上記実施例においては、アーム５の先端にバケ
ツト６を連結しているが、バケツト６に代えて任
意の作業機を連結しうることは勿論である。ま
た、油圧モータに代えて電動機を用いることがで
きる。更に、鎖に代えてコグベルト等の調帯を用
いることができ、この場合には鎖歯車に代えて調
車を用いることができる。

（発明の効果） 本発明においては、ブーム用駆動源２０、アー
ム用駆動源３０、作業機用駆動源４０をブーム４
の基部近傍に配設したので、フロント部の先端部
が小型になるとともにその重量が軽くなる。従つ
て、フロント部の先端部を扛上するために消費さ
れる動力を作業機による作業に有効に活用でき
る。また、フロント部の先端部が小型になるので
狭隘な場所の作業が可能になる。

また、ブーム用駆動源２０の動力はブーム４に
固定された歯車２５を介してブーム４に伝達さ
れ、アーム用駆動源３０の動力は鎖歯車３２、鎖
１１−１，１２−１を介してアーム５に固定され
た鎖歯車５３に伝達され、作業機用駆動源４０の
動力は鎖歯車４２、鎖１１−２，１２−２、鎖歯
車６２、鎖１３を介して作業機６に固定された鎖
歯車７３に伝達されるので、ブーム４、アーム
５、作業機６の回転角度範囲が従来のものより大
きくなり、従つて、ブーム４、アーム５、作業機
６の長さをフルに生かすことができるので、作業
機６の作動範囲を従来のものに比し大巾に拡大で
きる。

更に、上記歯車２５，５３，７３に伝達される
動力はこれらの回転角度の如何に拘わらず全周に
亘つて一定であり、従つて、ブーム４、アーム
５、作業機６の位置や姿勢の如何に拘わらず駆動
力及び駆動速度が一定となるので、各駆動源２
０，３０，４０の動力をフルに活用することがで
きるとともに作業機６を同じ速度で動かすことが
でき、従つて、作業能率を大巾に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の１実施例を示
し、第１図はパワーシヨベルの全体図、第２図は
ブームと上部旋回体との連結部の部分的断面図、
第３図はブームとアームとの連結部の部分的断面
図、第４図はアームとバケツトとの連結部の部分
的断面図である。第５図は従来の油圧パワーシヨ
ベルの全体図、第６図は第５図の油圧パワーシヨ
ベルの作動範囲を示す図である。 １……下部走行体、２……上部旋回体、３……
キヤビン、４……ブーム、５……アーム、６……
バケツト、７，８，９……水平軸、１１，１２，
１３……鎖。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部旋回体３に水平軸７まわりに回動可能に
   連結されたブーム４と、このブーム４の先端に水
   平軸８まわりに回動可能に連結されたアーム５
   と、このアーム５の先端に水平軸９まわりに回動
   可能に連結された作業機６とを備えたパワーシヨ
   ベルにおいて、上記ブーム４の基部近傍にブーム
   用駆動源２０、アーム用駆動源３０及び作業機用
   駆動源４０を配設し、上記ブーム用駆動源２０に
   よつて駆動される歯車２５を上記水平軸７と同軸
   に上記ブーム４に固定するとともにアーム用駆動
   源３０によつて駆動される鎖歯車３２及び上記作
   業機用駆動源４０によつて駆動される鎖歯車４２
   をそれぞれ上記水平軸７まわりに回転自在に軸支
   し、上記鎖歯車３２と鎖１１−１，１２−１を介
   して連動連結される鎖歯車５３を上記水平軸８と
   同軸に上記アーム５に固定するとともに上記鎖歯
   車４２と鎖１１−２，１１−２を介して連動連結
   される鎖歯車６２を上記水平軸８まわりに回転自
   在に軸支し、かつ、上記鎖歯車６２と鎖１３を介
   して連動連結される鎖歯車７３を上記水平軸９と
   同軸に上記作業機６に固定したことを特徴とする
   パワーシヨベル。