JPH0953251A - 掘削作業車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天井掘削可能な高さ制限Ｌのある作業現場で
天井下の掘削可能な低天井下用掘削作業車両を提供す
る。 【構成】 掘削作業車両の旋回フレーム３の下端部にブ
ーム１０の基端をピン１１で回動自在に取着し、ブーム
１０の上面にトラニオン軸１３を有するトラニオンタイ
プのブームシリンダ１２を配置してブーム１０と旋回フ
レーム３とを連結する。ブーム１０の先端にアーム２０
をピン２１で回動自在に取着し、ブーム１０の下面に配
置したアームシリンダ２２でアーム２０とブーム１０と
を連結する。ブーム１０およびアーム２０をほぼ水平に
するとバケット２３の刃先２６の高さは車高制限Ｌ以下
となり、天井下の掘削が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
掘削作業車両に係り、特に、トンネル、地下等の車高制
限のある作業現場で稼働に適した掘削作業車両に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の逆打工法でのビルの地下
掘削や鉱石採集での坑道あるいはトンネル等の横穴を掘
削する掘削作業車両の側面図である。下部走行体７０に
は上部旋回体７１が旋回自在に搭載され、上部旋回体７
１の旋回フレーム７２にはオペレータキャブ７３および
エンジン、油圧機器等の駆動源を内設したエンジンルー
ム７４が搭載されている。旋回フレーム７２の上部（地
上高ｈ２の位置）には掘削作業機用のブーム７５の基端
部がピン７６により取着し、この旋回フレーム７２の下
部に一端を取着し、他端をブーム７５の下面に取着した
ブームシリンダ７７を配置している。このブームシリン
ダ７７を伸縮することによりブーム７５を起伏可能とな
っている。このブーム７５の先端部とアーム８０を取着
し、アームシリンダ８１の伸縮によりアーム８０が回動
自在となっている。このアーム８０の先端部とバケット
８２を取着し、バケットシリンダ８３の伸縮によりバケ
ット８２が回動自在となっている。

【０００３】ところで、天井の低い作業現場で天井下を
掘削作業する場合には、図１３に示すようにブームシリ
ンダ７７を短縮してブーム７５をほぼ水平とするととも
にアームシリンダ８１を短縮してアーム８０をほぼ水平
とし、バケットシリンダ８３を短縮してバケット８２を
上方に回動させ、刃先８４を天井８５の壁面に当接させ
て掘削を行う。この場合、従来の重量約６〜７トンクラ
スの掘削作業車両では天井掘削可能な高さＬは約２．５
メートルである。この天井掘削可能な高さＬ（以下、車
高制限Ｌと言う。）をできるだけ低くして作業を行うよ
うにする必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、逆打工法でのビルの地下掘削や鉱石採集での
坑道あるいはトンネル等の横穴を掘削する掘削機の作業
高さ、作業深さを充分確保して、かつ、天井の低い作業
現場で天井下を掘削作業できるようにすることは困難で
あった。

【０００５】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、天井掘削可能な高さ制限Ｌのある作業現場での
掘削作業が可能とすると共に、一般土木作業にも適した
掘削作業車両を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る掘削作業車両は、下部走行体１に旋
回自在に搭載された上部旋回体２と、上部旋回体２に設
置したオペレータキャブ４とエンジン等の駆動源を内設
したエンジンルーム５と、上部旋回体２に設けた旋回フ
レーム３に装着する掘削作業機とを備えた掘削作業車両
であって、前記掘削作業機は、一端を前記旋回フレーム
３の下端側に取着し、他端をアーム２０と連結するブー
ム１０と、このブーム１０の上方側に配置し、一端を前
記旋回フレーム３の上端側に取着し、他端をブーム１０
の上面に取着するブームシリンダ１２と、このブームの
下方側に配置し、一端をブーム１０の下面に取着し、他
端をアーム２０の下面に取着するアームシリンダ２２
と、前記アーム２０の先端に取着したバケット２３と、
からなる構成としたものである。

【０００７】また、上記構成において、前記ブームシリ
ンダ１２は、前記ブーム１０の上面に設けられたブラケ
ット１４にトラニオン軸１３により取着し、ブームシリ
ンダ１２のピストンロッド１５の先端はピン１６により
旋回フレーム３の上端側に固着されたブラケット１７に
取着した構成としたものである。

【０００８】更に、上記構成において、前記ブームシリ
ンダ１２のシリンダ側支点、または／およびブームシリ
ンダ１２のピストンロッド１５側支点の位置を可変とし
ても良い。

【０００９】そして、上記構成において、前記上部旋回
体２に設けた旋回フレーム３の床部６にオペレータの足
部の落とし穴を形成し、かつ、落とし穴の下方に床部６
から突出した底のある円筒体７で囲った下段床部８を足
置場とするキャブ４を備えたものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、下記（１）〜（３）の作業
が可能となる。 （１）横穴掘削姿勢におけるブーム高さを低くすること
ができ、車高制限Ｌのある作業現場での天井下の掘削が
可能となる。 （２）ブームシリンダおよびアームシリンダをブームの
上下に配置したためブーム長さを短くでき、そのため車
両全体をコンパクトにし、かつ、上下の掘削範囲を大き
くすることができる。 （３）ブームシリンダの支点位置を可変にしたため、作
業内容に応じて上下方向の掘削範囲を調整することが可
能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る掘削作業車両
の実施例について図面を参照して詳述する。

【００１２】図１，図２は第１実施例の横穴の天井掘削
姿勢の側面図である。履帯式の下部走行体１には上部旋
回体２が旋回自在に搭載されており、上部旋回体２上に
はオペレータキャブ４およびエンジンや油圧機器等の駆
動源を内設したエンジンルーム５が搭載されている。旋
回フレーム３の床部６の中心部は円形に開口しており、
開口部には下方に向かって円筒体７で囲った一段下がっ
た下段床部８が固着されている。オペレータシート９は
床部６上に配置され、オペレータの足部を下段床部８ま
で落とし込むことができるようになっている。そのため
キャブ４の天井までの地上高Ｈ１を車高制限Ｌより低く
することができる掘削作業車両を構成している。

【００１３】旋回フレーム３の前部、下端側（地上高ｈ
１）の位置にブーム１０の基端部をピン１１により取着
する。ｈ１の値は図１３に示した従来のブーム基端部の
取付け高さｈ２より大幅に低くなる。ブーム１０の上面
にはブームシリンダ１２を配置し、ブームシリンダ１２
はトラニオンタイプとし、このブームシリンダはブーム
１０の上側に設けられたブラケット１４にトラニオン軸
１３により取着し、ブームシリンダ１２のピストンロッ
ド１５の先端はピン１６により旋回フレーム３の前部、
上端部に固着されたブラケット１７に取着している。こ
のブームシリンダ１２を伸縮するとブーム１０はピン１
１を支点として起伏する。

【００１４】ブーム１０の先端にはアーム２０をピン２
１により回動自在に取着し、アーム２０とブーム１０と
はブーム１０の下方に配置したアームシリンダ２２によ
り連結する。このアームシリンダ２２を伸縮するとアー
ム２０はピン２１を支点として回動する。

【００１５】アーム２０の先端にはバケット２３をピン
２４により回動自在に取着し、アーム２０とバケット２
３とはアーム２０の上方に配置したバケットシリンダ２
５により連結する。このバケットシリンダ２５を伸縮す
るとバケット２３はピン２４を支点として回動する。

【００１６】図１に示すようにブームシリンダ１２を伸
長してブーム１０をほぼ水平位置にし、アームシリンダ
２２を伸長してアーム２０をほぼ水平位置にし、バケッ
トシリンダ２５を短縮してバケットを上方に回動すると
天井２７の壁面を掘削可能な姿勢となる。このときバケ
ットの刃先２６の地上高は前記車高制限Ｌ（ほぼ２メー
トル未満）以下となる。

【００１７】図２は前述の第１実施例の掘削作業車両の
作業範囲を示し、作業高さはＡ１、作業深さはＢ１であ
る。ブームシリンダ１２をブーム１０の上方に配置し、
アームシリンダ２２をブーム１０の下方に配置したた
め、ブーム１０の長さを短くでき、車両全体の大きさを
コンパクトにして大きな作業範囲が得られる。

【００１８】以上詳述したように、ブームシリンダの取
付けを第１実施例に示したトラニオンタイプにすること
により、車両全体をコンパクトにして車高制限Ｌ以下で
の天井下掘削を可能とし、かつ作業範囲を大きくするこ
とができる。上記の第１実施例ではオペレータキャブの
一例として床部６から一段下がった下段床部８を設けた
もので説明したが、図１に示すキャブ４の天井までの地
上高Ｈ１を車高制限Ｌ以下にすれば、図１３に示す従来
のオペレータキャブでも低所での掘削作業に支障はない
ことは言うまでもない。

【００１９】この天井の低い作業現場で天井下を掘削作
業するための掘削作業機の第２実施例を図３により説明
する。尚、図１と同一符号を付したものは同一部品であ
り説明は省略する。図３に示すブームシリンダ３０は通
常のシリンダタイプとし、ブームシリンダ３０のピスト
ンロッド３１の先端部はピン３２によりブーム１０の上
面のほぼ中央部に固着したブラケット３３に取着し、ブ
ームシリンダ３０の基端部はピン３４によりキャブ４の
天井に固着したブラケット３６に取着している。この場
合、作業機の作業範囲は作業高さはＡ１、作業深さはＢ
１となり作業範囲は充分である。この第２実施例は、第
１実施例に比べて車高Ｈ２が少し高くなるが天井の低い
作業現場内での作業は可能である。

【００２０】また、天井の低い作業現場で天井下を掘削
作業するための掘削作業機の第３実施例図４により説明
する。尚、図１と同一符号を付したものは同一部品であ
り説明は省略する。図４に示すブームシリンダ３０は通
常のシリンダタイプとし、ブームシリンダ３０のピスト
ンロッド３１の先端部はピン３５によりブーム１０の上
面の先端部に固着したブラケット３７に取着し、ブーム
シリンダ３０の基端部はピン１６により旋回フレーム３
に固着したブラケット１７に取着している。この場合、
車両の高さＨ１は車高制限Ｌ以下となり天井の低い作業
現場での作業は可能である。この第３実施例は、第１実
施例に比べて作業高さＡ２、作業深さＢ２となり、作業
範囲は少し狭くなるが天井の低い作業現場内での作業に
は問題ない。

【００２１】ところで、低天井下用掘削作業機を搭載し
た車両では従来の作業機のブーム長さに比してブーム長
さが短いため、一般の土木作業に使用する場合には上下
の作業範囲が狭く、以下のような不具合が生じる。すな
わち、 （１）溝掘削を主な作業とする場合には作業深さがＢ１
では不足である。 （２）浅い溝を掘削し、ダンプへの積込み作業を行う場
合には作業高さがＡ１では不足である。 本発明は上記の問題を解決するために、以下に述べる作
業範囲可変装置を提案している。

【００２２】図５は作業範囲可変装置の第１実施例を示
す。旋回フレーム３の前方、上面に固設したブラケット
４０にはピン穴４１ａおよびピン穴４１ｂが設けられて
おり、ブームシリンダ１２のピストンロッド１５の先端
をピン１６によりピン穴４１ａか、あるいはピン穴４１
ｂに取着することによりピストンロッド１５の先端の軸
着位置を変更可能としたから図２に示す作業高さＡ１お
よび作業深さＢ１を可変とできるので、前記溝掘削、ダ
ンプへの積込み作業が充分可能となる。

【００２３】次に、図６，図７，図８は作業範囲変更装
置の第２実施例を示す。先ず、図６に示すブラケット４
２は図１で説明した旋回フレーム３に固設しているブラ
ケット１７と同じである。このブラケット４２にはピン
穴４３ａおよびピン穴４３ｂが設けられ、両者は溝４４
により接続されている。溝４４の幅ｂはピン穴４３ａ、
４３ｂの直径ｄより小さくして、シリンダの負荷、反力
をブラケット４２の穴４３ａ，４３ｂの幅ｂ間を除く円
周面と、図７に示すピン４６で受けられるように設定さ
れている。溝４４の両側には２個のめねじ４５が設けら
れている。

【００２４】図７はピン４６を示し、両端には対向して
平面部４７が設けられている。平面部４７の幅ｃは溝４
４の幅ｂに整合するようになっている。

【００２５】ブームシリンダ１２のピストンロッド１５
をブラケット４２のピン穴４３ａに軸着する場合には、
図８に示すように、ピストンロッド１５の先端をピン穴
４３ａに整合させて、つぎにピン４６をピン穴４３ａに
挿入し、プレート４８の端面をピン４６の平面部４７に
当接させ、めねじ４５にボルト４９を締着してプレート
４８を固着し、ピン４６で固定する。

【００２６】ピン４６の位置を変更する場合には、ボル
ト４９およびプレート４８を外し、ピン４６を９０°回
転させて平面部４７と溝４４とを整合させ、ブームシリ
ンダ１２を伸長してピン４６をピン穴４３ｂに整合さ
せ、９０°回転させたのちプレート４８およびボルト４
９によりピン４６を固着する。

【００２７】図９，図１０は作業範囲変更装置の第３実
施例を示す。図９に示すブラケット５０は図１で説明し
た旋回フレーム３に固設しているブラケット１７と同じ
である。。このブラケット５０には長穴５１および４個
のめねじ５２を設けている。ブームシリンダ１２のピス
トンロッド１５を装着する場合にはフランジ５４を固設
したピン５３を長穴５１のＥ側に当接させてフランジ５
４をボルト５５でＥ側のめねじ５２に締着する。

【００２８】ピン５３の位置を変更する場合には、ボル
ト５５を外し、ブームシリンダ１２を伸長させて図１０
に示すようにピン５３を長穴５１のＦ側に当接させ、フ
ランジ５４をボルト５５でＦ側のめねじ５２に締着す
る。

【００２９】上記作業範囲変更装置の第１〜第３実施例
に示すようにブームシリンダ１２のブームシリンダロッ
ド１５の先端のピン１６，４６，５３の位置を変更する
ことにより作業条件に応じて作業範囲（作業高さＡ１，
作業深さＢ１）を変更することができる。すなわち、図
５に示すピン穴４１ａ、図８に示すピン穴４３ａ、図９
に示す長穴５１のＥ側にそれぞれピン１６、４６、５３
を位置させた場合には図１１（ａ）に示すように、作業
高さＡ３は低くなり、作業深さＢ３は深くなる。したが
って、深い溝掘削作業に適する。

【００３０】図５に示すピン穴４１ｂ、図８に示すピン
穴４３ｂ、図１０に示す長穴５１のＦ側にそれぞれピン
１６，４６，５３を位置させた場合には図１１（ｂ）に
示すように、作業高さＡ４は高くなり、作業深さＢ４は
浅くなる。したがって浅い溝掘削、タンプ積み込み作業
に適する。

【００３１】図１２は作業範囲変更装置の第４実施例を
示し、ブームシリンダ１２の支点位置を変更するもので
ある。すなわち、ブームシリンダ１２取付け用のトラニ
オン軸１３の位置を可変としたものであり、トラニオン
軸１３はブーム１０の上部に設けられたブラケット６０
にはトラニオン軸１３取付け用の穴６１ａおよび穴６１
ｂが設けられている。トラニオン軸１３を取着する場合
には穴６１ａあるいは穴６１ｂに係合させ、キャップ６
２およびボルト６３により軸着する。

【００３２】トラニオン軸１３を穴６１ａに取着した場
合には作業範囲は図１１（ａ）に示す範囲となり、トラ
ニオン軸１３を穴６１ｂに取着した場合には作業範囲は
図１１（ｂ）に示す範囲となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上詳述したような構成とした
ため、以下のような効果を奏する。 （１）低い天井掘削可能な高さ制限Ｌ以下での天井下掘
削を可能としたので逆打工法でのビルの地下掘削や鉱石
採集での坑道あるいはトンネル等の横穴を掘削する作業
性が向上する。 （２）また、車両全体をコンパクトにし、かつ、深い溝
掘削やダンプへの積込み作業が可能となり広い作業範囲
が得られる。 （３）更に、作業内容に応じて最適の作業範囲を選択す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の低天井下用掘削作業機の第１実施例の
側面図である。

【図２】同、第１実施例の作業範囲を示す図である。

【図３】同、低天井下用掘削作業機の第２実施例の作業
範囲を示す図である。

【図４】同、低天井下用掘削作業機の第３実施例の作業
範囲を示す図である。

【図５】同、作業範囲変更装置の第１実施例の説明図で
ある。

【図６】同、作業範囲変更装置の第２実施例のブラケッ
トの図である。

【図７】同、作業範囲変更装置の第２実施例のピンの斜
視図である。

【図８】同、作業範囲変更装置の第２実施例のブームシ
リンダのピストンロッドを装着した図である。

【図９】同、作業範囲変更装置の第３実施例のブームシ
リンダのピストンロッドを一側に装着した図である。

【図１０】同、作業範囲変更装置の第３実施例のブーム
シリンダのピストンロッドを他側に装着した図である。

【図１１】同、作業範囲変更装置の第１実施例から第３
実施例の作業範囲説明図である。

【図１２】同、作業範囲変更装置の第４実施例の説明図
である。

【図１３】従来の小型掘削機の天井下掘削姿勢を示す側
面図である。

【符号の説明】

１ 下部走行体 ２ 上部旋回体 ３ 旋回フレーム １０ ブーム １２ ブームシリンダ １３ トラニオン軸 １５ ピストンロッド ２０ アーム ２２ アームシリンダ ４１ａ、４１ｂ、４３ａ、４３ｂ、６１ａ、６１ｂ ピ
ン穴 ４４ 溝 １６、４６、５３ ピン ４７ 平面部 ４８ プレート ５１ 長穴 ５４ フランジ ６２ キャップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体に旋回自在に搭載された上部
   旋回体と、上部旋回体に設置したオペレータキャブとエ
   ンジン等の駆動源を内設したエンジンルームと、上部旋
   回体に設けた旋回フレームに装着する掘削作業機とを備
   えた掘削作業車両において、前記掘削作業機は、一端を
   前記旋回フレームの下端側に取着し、他端をアームと連
   結するブームと、このブームの上方側に配置し、一端を
   前記旋回フレームの上端側に取着し、他端をブームの上
   面に取着するブームシリンダと、このブームの下方側に
   配置し、一端をブームの下面に取着し、他端をアームの
   下面に取着するアームシリンダと、前記アームの先端に
   取着したバケットと、からなることを特徴とする掘削作
   業車両。
2. 【請求項２】 請求項１記載の掘削作業車両において、
   前記ブームシリンダは、前記ブームの上面に設けられた
   ブラケットにトラニオン軸により取着し、ブームシリン
   ダのピストンロッドの先端はピンにより旋回フレーム３
   の上端側に固着されたブラケットに取着したことを特徴
   とする掘削作業車両。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の掘削作業
   車両において、前記ブームシリンダのシリンダ側支点、
   または／およびブームシリンダのピストンロッド側支点
   の位置を可変としたことを特徴とする掘削作業車両。
4. 【請求項４】 請求項１記載の掘削作業車両において、
   前記上部旋回体に設けた旋回フレームの床部にオペレー
   タの足部の落とし穴を形成し、かつ、落とし穴の下方に
   床部から突出した底のある円筒体で囲った下段床部を足
   置場とするキャブを備えたことを特徴とする掘削作業車
   両。