JPH09242104A - パワーショベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削作業装置をシフトした際に、作業者が身
体を大きく捩じらなくてもバケットの動きを見ることが
できるパワーショベルを提供する。 【解決手段】 上部旋回体９と別体に設けられ、掘削作
業装置２２のブーム１の後端部に軸着されたブームブラ
ケット４と、一端がブームブラケット４の幅方向の一方
側に軸着され、他端が上部旋回体９の幅方向の一方側に
軸着され、上部旋回体９の旋回面と平行な面上で回動す
る第１リンク５と、一端がブームブラケット４の幅方向
の他方側に軸着され、他端が上部旋回体９の幅方向の他
方側に軸着され、上部旋回体９の旋回面と平行な面上で
回動する第２リンク６と、一端が第１リンク５または第
２リンク６と回動可能に連結され、他端が上部旋回体９
に軸着されたスイングシリンダ１２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパワーショベルに関
する。さらに詳細には、下部走行体と、該下部走行体上
に設けられた旋回軸を中心に走行面と平行な面上で旋回
する上部旋回体と、該上部旋回体に装着されてバケッ
ト、アームおよびブームを有して掘削作業をする掘削作
業装置とを備え、機体の右または左の側溝の掘削作業を
安全な視野で行うことができるよう、掘削作業装置を好
適に側方へオフセットすることが可能なパワーショベル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５に示すように、前記上部旋回
体３０に走行面と直交するように固定された縦軸ピン３
１に、ブームブラケット３２が回動可能に軸着され、そ
のブームブラケット３２に前記ブーム３３の後端である
ブームフート部が、ブーム３３が上下方向に回動できる
ように軸着されているブームスイング式パワーショベル
がある。このパワーショベルによれば、一端がブームブ
ラケット３２に軸着され、他端が上部旋回体３０に軸着
されたシリンダ装置（スイングシリンダ３４）によっ
て、ブームブラケット３２を介して掘削作業装置３５を
縦軸ピン３１を中心に左右に回動できる。すなわち、前
記縦軸ピン３１は、パワーショベルの上部旋回体３０の
前部に上部旋回体の旋回中心から適当な距離を離して設
けられており、推軸として作用する。そして、前記スイ
ングシリンダ３４の伸縮作動によって掘削作業装置３５
を左右に回動できるが、その作動角度は、右または左に
略９０度程度（想像線で示した位置Ａ）、反対側に略５
０度程度（中心線で示した位置Ｂ）を回動させているの
が現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ブームスイ
ング式のパワーショベルの側溝掘削作業の性能は車幅の
外側からどれだけ離れた位置を好適に掘削できるかで決
まる。側溝の掘削作業では、パワーショベルの下部走行
体の走行方向と平行（道路なり）に掘削を進めて行くこ
とが通常である。すなわち、走行方向と掘削作業装置の
中心線とが平行になった状態で掘削作業が行われる。従
って、どれだけ側方へ離れた位置を掘削できるかは、前
記ブームブラケットの回動角度の大きさと、上部旋回体
の旋回中心とブームブラケットが回動する縦軸ピンとの
距離によって決まる。その上部旋回体の旋回中心と縦軸
ピンとの距離は、車体の大きさによって略決まり、同程
度の機械では９０度回動した場合が最も大きくなる。ま
た、

【０００４】前述した掘削方法を図６に基づいて具体的
に述べると掘削作業装置すなわちブームブラケット３２
を上部旋回体３０に対して最大の場合は９０度を左（ま
たは右）に回動して、さらに上部旋回体３０を前記と逆
の方向の右（または左）に９０度旋回して、下部走行体
３６と掘削作業装置３５を平行な状態にして道路なりに
側溝の掘削作業を進めて行く。その場合に運転者は予め
設けられた運転席３７で上部旋回体３０の前方にむかっ
て操縦しているので、このときの操作は首または体を掘
削作業装置３５（特にバケット３８）の方向へねじ曲げ
て行うこととなる。そのような作業が続くと身体は必要
以上に疲労する。また、掘削作業装置３５の動きは各部
分の動作方向と合わせて作動操作できるように設定され
ている。９０度曲がった変態の状態では、ときには操作
のミスを招き、思わぬ事故を起こすこともあり、安全に
操作のできる機械の要望がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、掘削作業装置を
シフトした際に、作業者が身体を大きく捩じらなくても
バケットの動きを見ることができるように、運転席とバ
ケットとを好適な位置関係にすることができるパワーシ
ョベルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するに次の構成を備える。すなわち、本発明は、下部
走行体と、該下部走行体上に設けられた旋回軸を中心に
走行面と平行な面上で旋回する上部旋回体と、該上部旋
回体に装着されてバケット、アームおよびブームを有し
て掘削作業をする掘削作業装置とを備えるパワーショベ
ルにおいて、前記上部旋回体と別体に設けられ、前記掘
削作業装置の前記ブームの後端部に軸着されたブームブ
ラケットと、一端が前記ブームブラケットの幅方向の一
方側に軸着され、他端が上部旋回体の幅方向の一方側に
軸着され、上部旋回体の旋回面と平行な面上で回動する
第１リンクと、一端が前記ブームブラケットの幅方向の
他方側に軸着され、他端が上部旋回体の幅方向の他方側
に軸着され、上部旋回体の旋回面と平行な面上で回動す
る第２リンクと、一端が前記第１リンクまたは前記第２
リンクと回動可能に連結され、他端が上部旋回体に軸着
され、第１リンク、第２リンクおよび前記ブームブラケ
ットを介して前記掘削作業装置を側方へオフセットさせ
るべく駆動するシリンダ装置とを具備する。

【０００７】また、前記第１リンクと前記第２リンクの
一端が前記ブームブラケットに軸着されている間隔より
も、第１リンクと第２リンクの他端が上部旋回体に軸着
されている間隔の方が大きいことで、左右に位置する側
溝をどちらも好適に掘削することができるよう、掘削作
業装置をバランスよく装着できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
例を添付図面と共に詳細に説明する。図１は本発明によ
るパワーショベルの一実施例を示す平面図であり、図２
は図１の実施例の側面図、図３および図４は図１の実施
例の使用状態を示す平面図である。２０は下部走行体で
あり、クローラ等を駆動させてパワーショベルを走行さ
せるよう、車体の下部に設けられている。また、９は上
部旋回体であり、下部走行体２０上に設けられた旋回軸
を中心に走行面と平行な面上で旋回する。下部走行体２
０の駆動機構および上部旋回体９を回転させる回転駆動
機構については公知の機構が採用されており、詳細な説
明を省略する。２２は掘削作業装置であり、上部旋回体
９に装着されてバケット３、アーム２およびブーム１を
有して掘削作業をする。なお、各部材を作動させる動力
源は図２に示すように油圧シリンダによっている。

【０００９】４はブームブラケットであり、上部旋回体
９と別体に設けられており、掘削作業装置２２のブーム
１の後端部１ａに軸着されている。ブーム１は、ブーム
ブラケット４にブーム１の長手方向と直交する方向に平
行に設けられた回動軸に軸着されており、その回動軸を
中心にして上下方向に回動する。

【００１０】５は第１リンクであり、一端がブームブラ
ケット４の幅方向の一方側（走行方向の右側）に第１リ
ンクピン７によって軸着され、他端が上部旋回体９の幅
方向の一方側（走行方向の右側）に第２リンクピン８に
よって軸着され、上部旋回体９の旋回面と平行な面上で
回動する。また、６は第２リンクであり、一端がブーム
ブラケット４の幅方向の他方側（走行方向の左側）に第
３リンクピン１０によって軸着され、他端が上部旋回体
９の幅方向の他方側（走行方向の左側）に第４リンクピ
ン１１によって軸着され、上部旋回体９の旋回面と平行
な面上で回動する。

【００１１】本実施例では、第１リンク５および第２リ
ンク６の他端は、上部旋回体９の前後方向に平行な中心
線について線対称となる位置（第１リンクピン８および
第４リンクピン１１の位置）に軸着されている。第１リ
ンク５と第２リンク６は、同一の長さに設けられてい
る。また、第１リンク５と第２リンク５の一端が軸着さ
れた第１リンクピン７と第３リンクピン１０の間隔より
も、第１リンクと第２リンクの他端が軸着された第２リ
ンクピン８と第４リンクピン１１の間隔の方が大きく設
定されている。このように設けられていることで、左右
に位置する側溝をどちらも好適に掘削することができ
る。但し、本発明はこれに限らず、第１リンク５および
第２リンク６の上部旋回体９への軸着位置は限定されな
い。また、第１リンク５および第２リンク６とを同一の
長さに設けなくとも良いのは勿論である。むしろ、掘削
作業装置を左右の一方側のみへ好適にオフセットできれ
ば良い場合は、第１リンク５と第２リンク６の上部旋回
体９へ軸着位置を非対称にしたり、第１リンク５と第２
リンク６の長さを違えた方が良い場合がある。

【００１２】１２はスイングシリンダであり、一端（ロ
ッドの先端１２ａ）が第１リンク５に一体に突起して設
けらえた連結部５ａと回動可能に連結され、他端（シリ
ンダの後端１２ｂ）が上部旋回体９に軸着されている。
このスイングシリンダ１２は、第１リンク５、第２リン
ク６およびブームブラケット４を有するリンク機構を介
して掘削作業装置２２を左右にオフセットさせるシリン
ダ装置として駆動する。なお、スイングシリンダ１２は
第２リンク６側に連結するように配設されても、上記の
リンク機構を好適に駆動できるのは勿論であり、さらに
は複数のシリンダ装置を駆動源とすることも可能であ
る。また、駆動装置としては、他の動力源例えばモータ
を利用することができるが、機構の簡略化のためと、油
圧源を利用できる油圧ショベルにあっては、シリンダ装
置が好適である。

【００１３】本実施例のリンク構成は、ブームブラケッ
ト４と、上部旋回体９の取付部との間に、二つのリンク
５、６を介設しており、いわゆる四節リンクになってい
る。また、その四節リンクは四節平行リンクとせず、線
対称に形成したが変則的な長さとし、ブームブラケット
４が、上部旋回体９の中心近傍では上部旋回体９と平行
状態となり、右に移動したときは若干左に回動するよう
に、左に移動したときは若干右に回動するようなリンク
比率で構成した。

【００１４】以下に本発明の構成を従来技術と比較して
説明する。ブームブラケット４に二つの支点及び上部旋
回体９に二つの支点をそれぞれ設けて第１リンク５、第
２リンク６をリンクピン７、８、１０、１１で連結して
スイングシリンダ１２を第１リンクに連結して構成し
た。すなわち、図５の従来構造のブームシリンダ方式の
パワーショベルに比較して第１リンク５、第２リンク
６、リンクピン７、８、１０、１１が追加され、スイン
グシリンダ１２の取り合わせを置き換えた構成とした。

【００１５】上部旋回体９の前部に設けられたブームブ
ラケット４は、二つのリンク５、６によって上部旋回体
９に連結支持されている。ブームブラケット４が上部旋
回体９の中心近傍にあるときは、上部旋回体９の中心線
と掘削作業装置９の中心線は一致する状態または平行の
状態であって、従来のブームスイング式の機械の中央部
に掘削作業装置３３を保持している場合と同様の形態
（図５参照）である。本実施例にあっては、その状態
は、第１リンク５に連結しているスイングシリンダ１２
によって好適に維持できる。

【００１６】スイングシリンダ１２を伸縮作動させる
と、第１リンク５は第２リンクピン８を中心にして左右
方向に回動する。それと同時に、第１リンク５の一端に
第１リンクピン７によって取り付けられたブームブラケ
ット４は左右に移動する。このとき、ブームブラケット
４はその他方側に連結している第２リンク６とも連動す
る。上記二つのリンク５、６のリンク作用により、ブー
ムブラケット４は上部旋回体９の中心線から左右に回動
し、所望する距離を移動することができる。

【００１７】この場合に各部材の寸法関係が四節平行リ
ンク機構になっていると、ブームブラケットの左右への
移動は上部旋回体の中心線と平行に移動する。その場合
の側溝の掘削に有効な距離は前記移動による移動量と等
しい。本実施例では、四節平行リンクとせず、前述した
ように、右に移動したときには掘削作業装置の中心線が
若干左に向くように回動し、左に移動したときには反対
に若干右に向くように回動するリンク機構の構成にし
た。このリンク機構の構成は、左右への移動量と回動角
度の関係、または所望する側溝の範囲と掘削作業装置の
姿勢の関係で定める設計者の意図によって決定されるも
のであるが、四節平行リンクとしないことで、オフセッ
トの距離を大きくとることができると共に、掘削作業装
置による掘削部分が正常な視界に収まるように好適に設
定できる。すなわち、掘削作業装置の最も重要な部分の
バケットを直視できるように、バケットと運転席とを好
適な位置関係にすることができるのである。

【００１８】次に上記実施例の使用状態について図１、
図３および図４に基づいて具体的に説明する。先ず、図
１に示すように、スイングシリンダ１２を略中間位置で
保持した状態では、掘削作業装置２２およびブームブラ
ケット４の基準線（中心線）と上部旋回体との基準線
（中心線）は一致する状態または平行の状態にある。

【００１９】図３はスイングシリンダ１２を伸長した状
態であり、第１リンク５を左に回動させることで四節リ
ンクの作用によって、ブームブラケット４を左に移動す
る共に掘削作業装置２２を右に振った状態となってお
り、上部旋回体を左に旋回して下部走行体２０の中心線
と掘削作業装置２２の中心線とが平行になっている。す
なわち、スイングシリンダ１２を伸長方向に作動すると
第１リンク５は第２リンクピン８を中心に回動してその
第１リンク５の基端部にブームブラケット４を第１リン
クピン７で連結してあるのでブームブラケット４も連動
して上部旋回体９の左側に移動する。そのとき、ブーム
ブラケット４のもう一方の支点に第２リンク６を第３リ
ンクピン１０で連結、上部旋回体９に第４リンクピン１
１で連結しているのでブームブラケット４は、図３に示
すように若干右に回動した位置関係になり、掘削作業装
置２２およびブームブラケット４の中心線Ｐ−Ｐと、走
行方向が平行になっており、掘削作業装置２２が好適に
左側方へオフセットされている。

【００２０】図４はスイングシリンダ１２を収縮した状
態であり、第１リンク５を右に回動させることで四節リ
ンクの作用によって、ブームブラケット４を右に移動す
る共に掘削作業装置２２を左に振った状態となってお
り、上部旋回体を右に旋回して下部走行体２０の中心線
と掘削作業装置２２の中心線とが平行になっている。す
なわち、掘削作業装置およびブームブラケット４の中心
線Ｑ−Ｑと、走行方向が平行になっており、掘削作業装
置２２が好適に右側方へオフセットされている。

【００２１】次に従来のブームスイング式パワーショベ
ルと比較して本発明にかかるパワーショベルの作用効果
について説明する。従来技術のブームスイング式パワー
ショベルでは、掘削作業装置すなわちブームブラケット
を上部旋回体に対して最大の効果の場合は９０度右また
は左に回動して、さらに上部旋回体を前記と逆の方向の
左または右に９０度旋回して掘削作業装置を下部走行体
と平行な位置にして道路なりに側溝の掘削作業を行う。
その場合は運転者は上部旋回体の前方に向かって操縦し
ているので、このときの操作姿勢は首または体を掘削作
業装置の方向へねじ曲げて行うことになる。

【００２２】これに対して、本発明においては、ブーム
ブラケット４が上部旋回体９の右または左に移動して、
右に移動したときは若干左に掘削作業装置２２の中心線
が向くように回動して、左に移動したときは若干右に向
く回動をするようリンクを構成している。運転席は機械
の大きさにもよるが、小型の機械では略中央に、中型の
機械でも中央付近に位置しているので、掘削作業装置２
２はあたかも運転席１４を中心にして左右に移動、回動
して掘削作業装置２２の最も重要な部分のバケット３を
直視できるので、通常姿勢のパワーショベルと同等また
はそれ以上の視界が確保できる形態であり、首または体
をねじ曲げるなどで疲労することもなく、掘削作業装置
２２の回動角度も若干に止めているために操作方向と作
業装置の動きが一致しているので違和感もなく、誤操作
による思わぬ事故を起こすこともない。操作に気を使う
ことなく安心して安全な作業ができるパワーショベルと
なっている。

【００２３】また、本実施例のような変則的なリンクの
構成としたため、ブームブラケット４が上部旋回体９の
右または左に移動したとき、掘削作業装置２２の中心線
が若干左または右に向くように回動する。これにより、
掘削作業装置２２の側方へのシフトを大きくすることが
できる。単純な四節平行リンク機構の場合は有効な側方
への移動距離がＬ１（図３参照）程度であるのに対し、
本発明によれば、図３に示すように掘削作業装置２２の
側方への移動距離Ｌ２を大きく確保できるのである。但
し、四節平行リンクでも、さらに片側だけに好適にオフ
セットできるようなリンク構成（例えば第１リンクと第
２リンクの長さが異なる構成）でも、上記のような操作
性の向上や安全性の向上ができるという効果を得ること
は勿論である。以上、本発明につき好適な実施例を挙げ
て種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定され
るものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多く
の改変を施し得るのは勿論のことである。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ブームブラケットと第
１リンクおよび第２リンクとによって構成されるリンク
機構によって掘削作業装置をオフセットできるため、掘
削作業装置をオフセットした際に、作業者が身体を大き
く捩じらなくてもバケットの動きを見ることができ、運
転席とバケットとを好適な位置関係にすることができる
という著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるパワーショベルの一実施例を示
す平面図である。

【図２】図１の実施例の側面図である。

【図３】掘削作業装置を左側にシフトした状態を示す平
面図である。

【図４】掘削作業装置を右側にシフトした状態を示す平
面図である。

【図５】従来技術を示す平面図である。

【図６】図５の従来技術の使用状態を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ ブーム ２ アーム ３ バケット ４ ブームブラケット ５ 第１リンク ６ 第２リンク ７ 第１リンクピン ８ 第２リンクピン ９ 上部旋回体 １０ 第３リンクピン １１ 第４リンクピン １２ スイングシリンダ １４ 運転席 ２０ 下部走行体 ２２ 掘削作業装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体と、該下部走行体上に設けら
   れた旋回軸を中心に走行面と平行な面上で旋回する上部
   旋回体と、該上部旋回体に装着されてバケット、アーム
   およびブームを有して掘削作業をする掘削作業装置とを
   備えるパワーショベルにおいて、 前記上部旋回体と別体に設けられ、前記掘削作業装置の
   前記ブームの後端部に軸着されたブームブラケットと、 一端が前記ブームブラケットの幅方向の一方側に軸着さ
   れ、他端が上部旋回体の幅方向の一方側に軸着され、上
   部旋回体の旋回面と平行な面上で回動する第１リンク
   と、 一端が前記ブームブラケットの幅方向の他方側に軸着さ
   れ、他端が上部旋回体の幅方向の他方側に軸着され、上
   部旋回体の旋回面と平行な面上で回動する第２リンク
   と、 一端が前記第１リンクまたは前記第２リンクと回動可能
   に連結され、他端が上部旋回体に軸着され、第１リン
   ク、第２リンクおよび前記ブームブラケットを介して前
   記掘削作業装置を側方へオフセットさせるべく駆動する
   シリンダ装置とを具備することを特徴とするパワーショ
   ベル。
2. 【請求項２】 前記第１リンクと前記第２リンクの一端
   が前記ブームブラケットに軸着されている間隔よりも、
   第１リンクと第２リンクの他端が上部旋回体に軸着され
   ている間隔の方が大きいことを特徴とする請求項１記載
   のパワーショベル。