JPH09209399A - 建設機械のフロント配管保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームの俯仰動作による油圧配管の余長部分
を常に一定の方向に膨出させることができ、複数本引き
回される油圧配管が摩擦その他による損傷や折損等を防
止する。 【構成】 ブーム１０の背面において、このブーム１０
の動きにより生じる油圧配管２４に余長部分をブーム１
０の背面から離間する方向に膨出するように制御するた
めに、全ての油圧配管２４を、平行に並んだ状態に保持
するための保持部材５０が設けられ、この保持部材５０
の台板５２の左右両側に、連結杆５４を固着して設け、
これら連結杆５４の他端部は、アームシリンダ１４を枢
着するブラケット５５，５５に回動自在に連結され、油
圧配管２４を保持する保持部材５０は、ブーム１０の動
きにより、連結杆５４のブラケット５５への連結部を中
心として、ブーム１０の背面に近接・離間する方向に回
動変位できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれ油圧シリ
ンダにより駆動されるブーム，アーム，フロントアタッ
チメントからなるフロント作業機構を有する建設機械に
おいて、アーム及びフロントアタッチメントを駆動する
油圧シリンダに接続されるフロント配管の保持装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロント作業機構を備えた建設機械の一
例として、図７に示した油圧ショベルがある。図中にお
いて、１は下部走行体、２は上部旋回体をそれぞれ示
し、上部旋回体２は下部走行体１上に旋回可能に装着し
たフレーム３を有し、このフレーム３には、フロント作
業機構４が前方側に設けられ、またこのフロント作業機
構４を並べて運転席５が設けられ、運転席５の前方位置
には操作レバー等の操作手段６が配置されている。ま
た、運転席５の後部側からフロント作業機構４の装着部
側に回り込むように機械室７が配置されている。この機
械室７はカバー内にエンジン，油圧ポンプ，作動油タン
ク，方向切換弁等を配置したものである。なお、図中に
おいて、８は運転席５の上部を覆うルーフである。

【０００３】フロント作業機構４は、ブーム１０，アー
ム１１及びフロントアタッチメントとから構成され、フ
ロントアタッチメントは、例えば図示のバケット１２等
が用いられる。ブーム１０は、その基端部がフレーム３
に俯仰動作可能に支承されており、またアーム１１はブ
ーム１０の先端に上下方向に回動可能に連結され、バケ
ット１２はアーム１１の先端に回動可能に連結されてい
る。ブーム１０を俯仰動作させるためにブームシリンダ
１３が設けられ、またアーム１１を上下方向に回動させ
るアームシリンダ１４が、さらにバケット１２を回動さ
せるバケットシリンダ１５がそれぞれ設けられている。

【０００４】ここで、フロント作業機構４はフレーム３
に直接装着されるものに加えて、このフロント作業機構
４の全体が左右にスイング可能となったものもある。ス
イング動作を可能とする機構は、図８に示した構成とな
っている。この図から明らかなように、フレーム３には
スイングポスト２０が連結されており、このスイングポ
スト２０は、鉛直方向に配設したスイング軸２１を介し
てフレーム３に対して水平方向に回動自在に連結されて
いる。ここで、スイング軸２１は、後に説明する油圧配
管２４の引き回しのために、上下に２分割される。そし
て、スイングポスト２０は図示しない油圧シリンダによ
りスイング軸２１を中心として回動駆動されるようにな
っている。ブーム１０は、このスイングポスト２０に、
スイング軸２１と直交する方向、即ち水平方向に配置し
た回動軸２２に回動自在に連結され、またブームシリン
ダ１３の端部も支軸２３を介してスイングポスト２０に
連結されている。これら回動軸２２及び支軸２３のスイ
ングポスト２０への取付位置は異なっている。

【０００５】以上のように構成される油圧ショベルにお
いて、フロント作業機構４はスイングポスト２０に連結
されているから、ブームシリンダ１３，アームシリンダ
１４及びバケットシリンダ１５に接続した油圧配管は、
このスイングポスト２０の部位を介して引き出される。
ブームシリンダ１３はスイングポスト２０に連結されて
いるので、このブームシリンダ１３用の油圧配管はその
ままブームシリンダ１３に接続される。しかしながら、
アームシリンダ１４及びバケットシリンダ１５に接続さ
れる少なくとも４本の油圧配管２４（さらには、オプシ
ョン用の油圧配管が設けられる場合には、６本乃至それ
以上の油圧配管）は、このスイングポスト２０から離れ
た位置にあるアームシリンダ１４及びバケットシリンダ
１５の位置まで引き回す。

【０００６】これらの油圧配管２４の引き回しは、ブー
ム１０の背面を利用して行われる。油圧配管２４は機械
室７からフレーム３の下面部に沿うように延在されて、
このフレーム３に連結したスイングポスト２０に、上下
のスイング軸２１，２１間に形成される通路２０ａを通
って一度前方に延在させた後、回動軸２２を迂回するよ
うに回り込ませる。従って、この回動軸２２の部位で
は、油圧配管２４は略Ｓ字状に曲げた状態にして引き回
される。そして、スイングポスト２０から引き出された
油圧配管２４を安定した状態に保持するために、このブ
ーム１０の背面部に固定的に配置したパイプ状の部材か
らなる設けた位置決め部材２５に挿通させている。ここ
で、ブーム１０はほぼへ字状に曲成させて、位置決め部
材２５は上下に２箇所設けるのが一般的である。また、
油圧配管２４はフレーム３からの引き出し部にも、固定
手段２６により固定されている。従って、油圧配管２４
は、固定手段２６による固定部と下部側の位置決め部材
２５との間は、回動軸２２を迂回させる部位のＳ字状に
曲がった部位を含めて非規制状態となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、土砂の掘削
等の作業を行うためには、ブーム１０を俯仰動作させる
が、このブーム１０の俯仰動作時において、ブーム１０
の下げ状態では、その背面部がフレーム３とほぼ平行な
状態乃至それより下方に傾斜した状態になるから、油圧
配管２４の回動軸２２を迂回するためにこの回動軸２２
の外径より大きな曲率半径でほぼ１８０°乃至それ以上
湾曲することになる。これに対して、ブーム１０の上げ
状態では、スイングポスト２０から上方に導出された油
圧配管２４はそのまま真直ぐな状態でブーム１０の背面
側に引き回せる状態になる。

【０００８】油圧配管２４の固定手段２６への固定部か
ら下部側の位置決め部材２５までの非規制状態の部分の
長さ寸法は、当然、ブーム１０の最大下げ動作時を基準
として設定しなければならない。このために、ブーム１
０の上げ動作、特に最大上げ動作状態では、油圧配管２
４にかなり大きな余長分が生じる。ブーム１０の上げ動
作時における余長部分がフレーム３側に膨出するように
して吸収される。

【０００９】油圧配管２４内には高圧の圧油が流れるか
ら、油圧配管２４はある程度剛性を持たせるが、小型の
油圧ショベルにあっては駆動圧も低い。従って、回動軸
２２を迂回させる部位を無理なく曲がるようにする等の
ために、油圧配管２４は比較的柔軟な部材で形成する方
が好ましい。このように、油圧配管２４を柔軟な部材で
形成すると、その余長部分が一定の状態に膨出せず、任
意の方向に倒れたりすることになる。この結果、油圧配
管同士が押し付け合ったり、絡み合ったりして損傷や折
損に至るおそれがあり、またブームの背面から側方に膨
出すると、他の物体と衝突して、油圧配管の損傷を来す
おそれもある。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、ブームの俯仰動作に
よる油圧配管の余長部分を常に所定の方向に膨出させる
ようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、少なくともアーム及びフロントアタ
ッチメント用の油圧シリンダに接続した各油圧配管をブ
ームの背面側に引き回し、ブームの俯仰動作に応じて油
圧配管に余長部分を所定の位置で膨出させるようにな
し、これら各油圧配管の膨出部分を保持部材に保持させ
ると共に、この保持部材を連結部材によりブームに回動
自在に連結する構成したことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】ブームの俯仰動作を円滑に行わせ
るためには、ブームの最大下げ動作時にも、油圧配管に
張力が生じないようにする必要がある。このために、ブ
ーム上げ動作時には、油圧配管に余長が生じるのを防止
できない。従来技術の説明においては、フロント作業機
構がスイング動作を行うように構成したものを例示した
が、本発明のフロント配管保持装置は、スイング機構を
有するものだけでなく、スイング機構のないタイプの建
設機械にも適用できる。

【００１３】まず、ブームの俯仰動作により油圧配管に
余長が生じるが、この余長部分は、通常は、フレームか
ら固定手段を介して導出された部位より前方側、特にブ
ームをフレームに回動可能に連結するための回動軸の回
りの略Ｓ字状に引き回されている部位ではある。しかし
ながら、油圧配管をブームに連動して、その背面におけ
る長手方向に移動させることによって、余長分が膨出す
る部位をシフトさせる構成とすることもできる。そこ
で、以下においては、余長分をシフトさせる構成のもの
として説明するが、本発明においては、油圧配管の余長
分をどの部位で膨出させるかについては特定の位置に限
定されるものではない。

【００１４】図１乃至図６に本発明の実施の形態を示
す。図中において、前述した従来技術と同一または均等
な部材については、同一の符号を付して、その詳細な説
明を省略する。

【００１５】まず、図１に建設機械の一例としての油圧
ショベルを示す。同図において、前述した従来技術と同
一または均等な構成要素については、それらと同一の符
号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００１６】而して、油圧配管２４は、スイングポスト
２０において、回動軸２２を回り込むように引き回され
て、ブーム１０の背面側に延在されている点について
は、前述した従来技術のものと同様である。ここで、ブ
ーム１０は直線状とはなっておらず、曲成部１０ａを境
として、フレーム３への連結側の基端側部位１０ｂ及び
アーム１１への連結側の先端側部位１０ｃとは、所定の
角度関係を持つように、略へ字状に曲成されたものであ
る。

【００１７】ブーム１０の先端側部位１０ｃでは、パイ
プ状の位置決め部材２５に挿通させて固定的に保持する
ようにしているが、基端側部位１０ｂでは位置決め部材
は設けられておらず、図２及び図３に示したように、ク
ランプ部材３０によりクランプされている。このクラン
プ部材３０は、上下の配管位置決め部片３１，３１を有
し、これら配管位置決め部片３１，３１を接合させる
と、複数箇所にわたって油圧配管２４が挿通可能な円形
の通路３２が形成されることになる。これら両配管位置
決め部片３１，３１は、それぞれ通路３２内に油圧配管
２４を挿通させて、接合した状態でフレーム体３３に収
容されて、さらにこのフレーム体３３に挾持板３４を当
接させて、ボルト３５により挾持板３４をフレーム体３
３に固定することによって、各油圧配管２４がばらばら
にならないようにクランプ保持される。ここで、ブーム
１０の背面に沿って引き回される油圧配管２４の数は、
最低限アームシリンダ１４及びバケットシリンダ１５に
接続される各２本、合計４本であるが、フロントアタッ
チメントとして、バケット１３に代えて、クラッシャ等
を装着した場合には、このクラッシャにも油圧配管を接
続する必要がある関係等から、図面においては、６本の
油圧配管を設けたものを示す。

【００１８】ブーム１０における基端側部位１０ｂの背
面側には、その長さ方向に向けて左右一対のガイドロッ
ド３６が設けられており、ガイドロッド３６の両端部は
ブラケット３７に固着されている。クランプ部材３０の
フレーム体３３の左右の両端近傍部に挿通孔３３ａが穿
設されて、これら挿通孔３３ａにはガイドロッド３６が
挿通されている。これにより、クランプ部材３０は、ガ
イドロッド３６にガイドされて、ブーム１０の基端側部
位１０ｂの背面に沿って長手方向に所定の範囲にわたっ
て移動可能となっている。従って、油圧配管２４は、先
端側部位１０ｃに設けた固定の位置決め部材２５の部位
からブーム１０の曲成部１０ａを経て、クランプ部材３
０によりクランプされる部位までは非規制状態となる。

【００１９】ブーム１０の側面部にはレバー３８の中間
部が枢軸３９に枢支されており、このレバー３８の一端
にはリンク部材４０が枢着され、さらにこのリンク部材
４０の他端はブームシリンダ１３のシリンダ１３ａに枢
着されている。また、レバー３８の他端部にもリンク部
材４１が枢着され、このリンク部材４１の他端はクラン
プ部材３０のフレーム体３３に枢着されている。ここ
で、リンク部材４０はレバー３８の枢軸３９からこのリ
ンク部材４０への連結部までの長さと同じ寸法となって
おり、またリンク部材４１はレバー３８の枢軸からこの
リンク部材４１への連結部までの長さと同じ寸法となっ
ている。

【００２０】従って、ブーム１０は図１に実線で示した
最大上げ状態から、同図に仮想線で示した最大下げ状態
にまで俯仰動作する。ブーム１０の基端側部位１０ｂが
ほぼ水平乃至それより下方に向く最大下げ状態では、油
圧配管２４は回動軸２２におけるボス部に１８０°乃至
それ以上の角度分にわたって巻き付く状態となる。この
状態から、ブーム１０を上げ方向に作動させると、ブー
ムシリンダ１３のロッド１３ｂが伸長し、ブーム１０が
回動軸２２を中心として上方に回動する。これによっ
て、ブーム１０における油圧配管２４が引き回されてい
る背面が鉛直方向に、しかもフレーム３側に近付く方向
に変位することになり、そのままでは油圧配管２４の略
Ｓ字状に湾曲させた部位がフレーム３側に膨出しようと
する。

【００２１】ブームシリンダ１３のスイングポスト２０
への連結部を構成する支軸２３は、ブーム１０の回動軸
２２のスイングポスト２０への連結部より下方の位置と
なっているから、ブーム１０の上げ動作、即ちブーム１
０の基端部位１０ｂが上方向に回動するに応じて、レバ
ー３８が枢着されている枢軸３９の位置と、シリンダ１
３ａのリンク部材４０の枢着位置との間の距離が長くな
る。この結果、リンク部材４０とレバー３８とのなす角
度が大きくなり、これによりレバー３８とリンク部材４
１とのなす角度が小さくなって、リンク部材４１に枢着
されているクランプ部材３０がガイドロッド３６にガイ
ドされて、ブーム１０の背面に沿って引き上げられる。
従って、油圧配管２４の余長分はクランプ部材３０によ
って、ブーム１０の曲成部１０ａの方向に向けて手繰り
寄せられる。そして、ブーム１０の先端側部位１０ｃに
おいては、油圧配管２４は位置決め部材２５により規制
されているから、これら油圧配管２４の余長分は、ブー
ム１０の回動軸２２の位置ではなく、このブーム１０の
曲成部１０ａの部位において、ブーム１０の背面側から
離間する方向に膨出することになる。

【００２２】図１から明らかなように、油圧配管２４の
余長部が膨出するブーム１０の曲成部１０ａの部位は、
運転席５の上部を覆うルーフ８より高い位置となる。こ
の位置は、上部旋回体２のフレーム３上における必要空
間、即ちフレーム３上に機械室７や操作手段６等を配置
するために必要な空間、及び運転席５での通常の操作時
にオペレータの身体を動かすための必要空間を外れた位
置である。従って、この必要空間が油圧配管２４により
制約されることがなく、フレーム３上の空間を極めて有
効に利用でき、デッドスペースが生じない。

【００２３】以上のように、油圧配管２４が必要空間か
ら外れた位置で膨出することは、スペースの効率的利用
という観点からは好ましいが、この位置であろうと、ま
たクランプ部材３０を設けない場合のように、ブーム１
０の基端部分においてであろうと、油圧配管２４に生じ
る余長分は常に一定の方向、特にブーム１０の背面から
離間する方向に膨出させる方が好ましい。ここで、小型
の油圧ショベル等の場合には、油圧配管２４を円滑に引
き回すために、特に小さな曲率半径で曲成するように引
き回せるようにするために、油圧配管２４はある程度柔
軟な部材で形成される。このために、余長分が長くなる
と、必ずしも一定の方向に膨出せず、任意の方向に倒れ
るようになる場合もある。特に、クランプ部材３０で油
圧配管２４の余長分をブーム１０に沿って押し上げる場
合においては、複数の油圧配管２４が相互に近接する方
向に倒れて当接するようになると、油圧配管２４同士の
押し付け力によって、クランプ部材３０の移動に対する
抵抗が増大して、クランプ部材３０がロックしてしまう
こともあり、そして油圧配管２４同士が摺接して損傷を
生じたり、折損する等のおそれもある。しかも、油圧配
管２４がブーム１０の背面から左右にはみ出したりする
と、見栄えが悪くなるだけでなく、他の物体と衝突する
こともあり、この衝突により油圧配管２４が損傷する等
のおそれもある等といった不都合が生じることになる。

【００２４】以上の点を考慮して、油圧配管２４に余長
が生じる際には、ブーム１０の背面から離間する方向に
膨出するように制御する機構を設けている。即ち、図４
乃至図６に示したように、ブーム１０における曲成部１
０ａの部位には、そこを通る全ての油圧配管２４を、平
行に並んだ状態に保持するための保持部材５０が設けら
れている。この保持部材５０は、上下の保持部片５０
ａ，５０ｂを有し、これら両保持部片５０ａ，５０ｂを
接合させると、円形の配管挿通部５１が所要の数だけ形
成される。これら保持部片５０ａ，５０ｂを接合状態に
保持するために、保持部片５０ｂが当接する台板５２
と、保持部片５０ａを保持部片５０ｂに接合させた状態
で、台板５２にビス止め固定される挾持板片５３とが用
いられる。

【００２５】台板５２の左右両側には、それぞれ連結杆
５４が固着して設けられており、これら連結杆５４の他
端部は、ブーム１０におけるアームシリンダ１４を枢着
するためのブラケット５５，５５に回動自在に連結され
ている。これによって、油圧配管２４を保持する保持部
材５０は、連結杆５４のブラケット５５への連結部を中
心として、ブーム１０の背面に近接・離間する方向に回
動変位できるようになっている。ここで、保持部材５０
は、ブーム１０の背面に最近接した状態で、このブーム
１０の概略曲成部１０ａの位置に配置するのが好まし
い。

【００２６】このように構成することによって、図１に
実線で示したように、ブーム１０の上げ動作時に、油圧
配管２４に余長が生じて、この余長分がクランプ部材３
０のガイドロッド３６に沿う方向に移動して、油圧配管
２４がブーム１０の曲成部１０ａ側に押し上げられるに
応じて、保持部材５０が起き上がるようになり、油圧配
管２４の左右方向への倒れが規制され、確実にブーム１
０の背面から離れる方向に膨出することになる。また、
ブーム１０の下げ動作時には、図１の仮想線のように、
クランプ部材３０により油圧配管２４は引き下げられる
ことになり、保持部材５０はこの動きに連動して、ブー
ム１０の背面に近接する方向に回動変位するから、油圧
配管２４はブーム１０の曲成部１０ａ側に引き戻され
る。

【００２７】ブーム１０の動きにより油圧配管２４に生
じる余長部分は、必ずブーム１０の背面から離間する方
向に変位し、左右に倒れないように保持される。従っ
て、複数引き回されている油圧配管２４が相互に押し付
け合ったり、絡み合って、油圧配管２４同士が摺接した
り、折損したりする等のおそれはない。また、ブーム１
０の背面側から左右方向に突出して、他の物体と衝突す
る等のおそれもなくなる。この結果、油圧配管２４に損
傷等が生じる等の不都合を防止できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ブーム
の上げ動作時に生じる油圧配管の余長部を保持部材に保
持させるようになし、かつこの保持部材を連結部材によ
りブームに回動自在に連結する構成としたので、ブーム
の俯仰動作による油圧配管の余長部分を常に一定の方向
に膨出させることができ、複数本引き回される油圧配管
が摩擦その他による損傷や折損等を確実に防止できる等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す油圧ショベルの構
成説明図である。

【図２】クランプ部材とその作動部材との連動関係を示
す構成説明図である。

【図３】クランプ部材の断面図である。

【図４】油圧配管の保持部材のブームへの装着状態を示
す外観図である。

【図５】油圧配管の保持部材の構成を示す正面図であ
る。

【図６】油圧配管を省略して示す図５の側面図である。

【図７】従来技術による油圧ショベルの構成説明図であ
る。

【図８】フロント作業機構のスイング機構の構成を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ３ フレーム ４ フロント作業機構 １０ ブーム １３ ブームシリンダ ２０ スイングポスト ２２ 回動軸 ２３ 支軸 ２４ 油圧配管 ３０ クランプ部材 ３１ 配管位置決め部片 ３３ フレーム体 ３４ 挾持板 ３６ ガイドロッド ３８ レバー ４０，４１ リンク部材 ５０ 保持部材 ５０ａ，５０ｂ 保持部片 ５１ 配管挿通部 ５２ 台板 ５３ 挾持板片 ５４ 連結杆

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 孝治 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 渡辺 信章 大阪府門真市常称寺町16−55 株式会社東 洋社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーム，アーム及びフロントアタッチメ
   ントからなるフロント作業機構をフレームに連結し、こ
   れらフロント作業機構を構成する各部をそれぞれ油圧シ
   リンダで駆動する構成とした建設機械において、少なく
   ともアーム及びフロントアタッチメント用の油圧シリン
   ダに接続した各油圧配管を前記ブームの背面側に引き回
   し、ブームの俯仰動作に応じて油圧配管に余長部分を所
   定の位置で膨出させるようになし、これら各油圧配管の
   膨出部分を保持部材に保持させると共に、この保持部材
   を連結部材によりブームに回動自在に連結する構成した
   ことを特徴とする建設機械のフロント配管保持装置。
2. 【請求項２】 前記各油圧配管は、前記ブームの背面に
   沿って移動可能なクランプ部材にクランプさせて、ブー
   ムの俯仰動作に応じてブームの背面に沿って移動するよ
   うになし、これら各油圧配管がクランプ部材により移動
   して膨出する部位に前記保持部材を設ける構成としたこ
   とを特徴とする請求項１記載の建設機械のフロント配管
   保持装置。