JPH1046620A - パワーショベル - Google Patents

パワーショベル

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JPH1046620A
JPH1046620A JP9126485A JP12648597A JPH1046620A JP H1046620 A JPH1046620 A JP H1046620A JP 9126485 A JP9126485 A JP 9126485A JP 12648597 A JP12648597 A JP 12648597A JP H1046620 A JPH1046620 A JP H1046620A
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JP
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arm
bucket
boom
pivot
frame
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JP9126485A
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Rainer Poetter
レインナー・ペッター
Charles L Wadsworth
チャールズ・エル・ワズワース
Thomas P Weber
トーマス・ピー・ウェバー
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Komatsu Mining Corp
Original Assignee
Komatsu Mining Corp
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Publication date
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    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/427—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms with mechanical drives
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    • E02F3/358—Bucket-arms pivoted on a turntable being part of a tractor frame or buckets arranged on a turntable supported by the arms

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーショベルの駆動機構を軽量化し、その
製造及び保守の低廉化を図る。 【解決手段】 フレーム１２と、下端にてブーム枢軸３
４の周りに枢動可能にフレームに取り付けられたブーム
３０と、アーム枢軸３８の周りに枢動可能にブームの上
端に取り付けられたアーム４４と、バケット枢軸５４の
周りに枢動可能にアームの下端近傍に取り付けられたフ
ロントダンプバケット５２と、バケット枢軸の周りにバ
ケットを傾動させるバケット傾動機構６６と、第一の点
４２にてフレームに接続され第二の点４３にてブームに
接続された伸縮可能な油圧駆動機構４０と、アーム枢軸
の周りにアームを枢動させるホイスト機構９０とを有す
る。ホイスト機構はドラム１８と、ロープ車９４及び９
６の周りに巻き掛けられアームの上端近傍に接続された
ロープ９２とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は露天採掘用パワーシ
ョベルに係る。
【０００２】
【従来の技術】一般に「電気ショベル」と呼ばれる最も
一般的な型式の露天採掘ショベルの代表例は、アメリカ
合衆国ウイスコンシン州、ミルウォーキー所在のP&H Mi
ning Equipmentより販売されているP&H Model ４１００
である。電気ショベルは地表を移動し得るよう一組のク
ローラトラック上に支持されたフレームを含んでいる。
機械室がフレーム上に取り付けられ、クローラトラック
上にてフレームを回転させるための電気揺動モータ及び
歯車駆動装置を収容している。また機械室はホイストド
ラムと、ホイストドラムを回転駆動するための電気モー
タ及び歯車駆動装置とを収容している。運転室が機械室
上に取り付けられている。ガントリ支持体がフレームよ
り上方へ延在している。固定された長いブームの下端が
フレームに取り付けられており、ブームをフレームに対
し一定の位置に支持すべくブーム支持体がガントリ支持
体よりブームの外端まで延在している。ロープ車がブー
ムの外端に取り付けられている。ラックアンドピニオン
式の駆動機構がブームの両端の間の位置にてブームに支
持されている。駆動機構は細長いディッパハンドルの内
方部分をブームに対し相対的に並進し得るよう支持して
いる。また駆動機構は電気モータにより駆動され、ディ
ッパハンドルの長手方向軸線に沿う方向にブームに対し
相対的にデッパハンドルを並進運動させるよう作動す
る。本体及びドアを含む二部品式のディッパがディッパ
ハンドルの外端に剛固に取り付けられている。ホイスト
ロープがディッパに接続され、ロープ車に巻き掛けら
れ、ディッパを昇降させ得るようホイストドラムに巻き
付けられている。キャッチを開いてディッパのドアを重
力の作用による揺動によって開き、これによりディッパ
より土壌を排出させるべく、牽引ロープの如き制御機構
が運転室よりディッパまで接続されている。
【０００３】電気ショベルの変形例が米国特許第３，４
６５，９０３号公報に記載されている。この公報に記載
されたショベルは比較的短いブームを含んでいる。細長
い三角形のハンドルがブームの外端に設けられたトグル
ジョイントの周りに枢動し得るよう両端の間にて取り付
けられている。フロントダンプバケットがハンドルの下
端に取り付けられ、ロープ車がハンドルの上端に取り付
けられている。ホイストロープの一端がガントリ支持体
に固定され、ホイストロープはハンドルに設けられたロ
ープ車及びガントリ支持体に取り付けられたもう一つの
ロープ車に巻き掛けれ、ホイストロープの他端はホイス
トドラムに巻き付けられ、これによりハンドルをブーム
に対し相対的に枢動させ得るようになっている。電気的
に駆動されるロープ駆動機構がハンドル枢点にてトグル
ジョイントに接続され、これによりバケットの運動に水
平方向の駆動成分を与えるようになっている。ハンドル
に対し相対的にバケットを傾動させる傾動機構がハンド
ルに取り付けられている。傾動機構は両端の間にてハン
ドルに枢支された第一のリンクと、第一のリンクの後端
とブームの外端に設けられたピンとの間に接続された油
圧組立体と、第一のリンクの前端とバケットの上端との
間に接続されたリンクとを含んでいる。
【０００４】一般に「油圧ショベル」と呼ばれる第二の
型式の露天採掘ショベルの代表例は、アメリカ合衆国ウ
イスコンシン州、ミルウォーキー所在のP&H Mining Equ
ipmentより販売されているP&H Model ２２５０シリーズ
Ａである。油圧ショベルは一組のクローラトラック上に
支持されたフレームを含んでいる。機械室はフレーム上
に取り付けられ、クローラトラック上にてフレームを回
転させるための油圧揺動モータ及び歯車駆動装置を収容
している。短いブームの下端が第一の水平軸の周りに枢
動し得るようフレーム上に取り付けられている。ブーム
を支持すると共にフレームに対し相対的にブームを枢動
させる得るよう、第一の組の油圧組立体がフレームより
ブームまで延在している。短いアームの内端が第二の水
平軸の周りに枢動し得るようブームの外端に接続されて
いる。アームを支持すると共にブームに対し相対的にア
ームを枢動させるべく、第二の一組の油圧組立体がブー
ムよりアームまで延在している。ドア及び本体を有する
二部品式のバケットが第三の水平軸の周りに枢動し得る
ようアームの外端に取り付けられている。バケットをア
ームに対し相対的に傾動させる第三の一組の油圧組立体
がアームよりバケットまで延在している。一組の油圧組
立体の如き適当なバケット開閉機構がバケットを開いて
バケットより土壌を排出させ得るようバケットのドアと
本体との間に接続されている。
【０００５】
【発明の概要】幾つかの電気ショベルの欠点は、ラック
アンドピニオン式の駆動機構が重く、その製造や保守が
比較的高コストであるということである。特にラックア
ンドピニオン式の駆動機構の保守を行うためには、保守
要員の非常に特殊な訓練が必要である。
【０００６】ラックアンドピニオン式の駆動機構を有す
る電気ショベルの他の一つの欠点は、ディッパを土壌中
に駆動すべく駆動力が与えられると、抗力がブームに伝
達され、ブームがフレームに対し相対的に戻る方向に枢
動され或いは持ち上げられるということである。ブーム
が持ち上げられるとホイスト機構の有効性が低減されて
しまう。またブームが持ち上げられると、ブーム支持体
に高い応力が作用し、このことによりブームを介してホ
イストロープに伝達される力が吸収されてしまう。また
ブームが持ち上げられることによりディッパに実際に与
えられる駆動力の大きさが制限されてしまう。
【０００７】ラックアンドピニオン式の駆動機構を有す
る電気ショベルの他の一つの欠点は、ディッパハンドル
に相対的にディッパを枢動させる油圧装置へ油圧を供給
すべく油圧導管をフレームよりディッパまで延在させる
ことが駆動機構の位置や作動態様により阻害されるとい
うことである。
【０００８】他の電気ショベルの欠点は、ロープ駆動機
構の製造が比較的複雑であり、またその保守が比較的高
コストであるということである。このことは、ロープ駆
動機構が両方向に力を与えるよう構成される場合に特に
問題となる。
【０００９】電気ショベルの更に他の一つの欠点は、ブ
ームが一定の位置に支持されており、そのためブームを
フレームに対し相対的に枢動させることができないとい
うことである。
【００１０】電気ショベルの更に他の一つの欠点は、デ
ィッパがディッパハンドルに剛固に固定されており、そ
のためバンク（土壌の盛り上がり部）や地面に対するデ
ィッパの姿勢を制御してバンクや地面より土壌を掬い取
るべくディッパハンドルに対し相対的にディッパを枢動
させることができないということである。ディッパハン
ドルに対しディッパが固定されていることは、高さの低
いバンクやバンクの下方部より土壌を掘削する場合に於
けるディッパへの土壌の充填率が低くなるので特に問題
である。これに関連する電気ショベルの他の一つの欠点
は、ディッパを充填するためには比較的長い掘削ストロ
ークが必要であり、そのためディッパが長いハンドルや
ブームにより支持されなければならないということであ
る。ハンドルに対しディッパが固定されているので、地
面を均すようディッパを効果的に使用することができな
い。何故ならば、地面に掘り込むことなく地面より土壌
を掬い取り得るようディッパを地面に沿う長い水平の経
路に亘りディッパを移動させることができないからであ
る。かかる制約があるので、電気ショベルの周りの地面
を均すためにフロントエンドローダの如き補助装置が使
用されることが多い。ハンドルに対しディッパが固定さ
れていることの他の一つの欠点はバンクより稠密な土壌
を掘り出したり解したりするためにディッパを使用する
ことができないということである。
【００１１】電気ショベルの更に他の一つの欠点は、デ
ィッパが非常に重く且つ複雑であり、またディッパの製
造や保守が高コストであるということである。これに関
連する他の一つの欠点は、ディッパが非常に重いので、
ショベル全体の重量も非常に大きいということである。
特にディッパを支持するためにはハンドルやブームも非
常に大型にならざるを得ない。このことによりハンド
ル、ブーム、ディッパの質量中心がフレームの回転中心
より離れた位置にならざるを得ない。そのためショベル
は比較的大きいカウンタ錘を必要とし、またショベルは
揺動の際に比較的大きい慣性力を受ける。従って慣性力
を担持し得るよう揺動装置や駆動装置の部品も非常に大
型にならざるを得ない。リフティングアタッチメントの
質量中心がフレームの回転中心より離れていることによ
り、ディッパの処理容量がショベルの重量に比して比較
的小さいという問題もある。
【００１２】電気ショベルの更に他の一つの欠点は、長
いハンドルを受け入れると共にディッパが待機中の輸送
用トラックの側部に干渉することなく土壌をディッパよ
り排出させ得るようにするためには、ディッパハンドル
がブーム上の比較的高い位置に支持されなければならな
いということである。これに関連する他の一つの欠点
は、ディッパが輸送用トラックの上方の余りにも低い位
置にて枢動されると、ディッパより排出されるべき土壌
がディッパ内に残ってしまうということである。またデ
ィッパが余りにも高い位置に持ち上げられると、土壌が
輸送用トラックの上方の余りにも高い位置より排出され
ることになり、そのためトラックに対する衝撃や損傷が
大きくなり易い。
【００１３】本発明は上述の種々の欠点を有しないパワ
ーショベルを提供せんとするものである。本発明のパワ
ーショベルはフレームと該フレームより上方へ延在する
ガントリ支持体とを含んでいる。ガントリ支持体の上端
には第一の回転可能なロープ車が取り付けられている。
短いブームがフレームより上方へ延在し、フレームに対
し相対的に枢動し得るよう取り付けられている。アーム
枢軸の周りにブームに対し相対的に枢動し得るようバナ
ナ形のハンドル、即ちアームがブームの上端に取り付け
られている。油圧駆動機構がガントリ支持体とブームと
の間に接続され、フレームに対し相対的にブームを枢動
させるよう作動する。油圧駆動機構はブームの長さの約
３分の１だけアーム枢軸より隔置された点に於いてブー
ムに接続されている。アーム枢軸はアームの上端と下端
との間に位置している。第二のロープ車がアームの上端
に取り付けられている。アームの下端近傍にはアームに
対し相対的に傾動し得るよう大きいフロントダンプバケ
ットが取り付けられている。バケット傾動機構がバケッ
トに接続され、アームに対し相対的にバケットを傾動さ
せるよう作動する。バケット傾動機構はＺ形リンクを含
み、Ｚ形リンクはアームに枢支された細長い第一のリン
クと、第一のリンクの第一の端部とアーム枢軸との間に
接続された油圧組立体と、第一のリンクの第二の端部と
バケットとの間に接続された第二のリンクとを有してい
る。ホイスト機構がアーム枢軸の周りにブームに対し相
対的にアームを枢動させるよう作動する。ホイスト機構
はホイストドラムに巻き付けられ第一及び第二のロープ
車に巻き掛けられガントリ支持体に固定されたロープを
含んでいる。
【００１４】パワーショベルの作動に於いては、運転者
はホイスト機構を作動させることによってブームに対し
相対的にアームを枢動させると共に半径一定の円弧経路
に沿ってバケットを移動させ、或いは油圧駆動機構を作
動させることによってフレームに対し相対的にブームを
枢動させると共に実質的に直線の経路に沿ってバケット
を移動させることにより、或いはホイスト機構及び油圧
駆動機構の両者を作動させることによってバケットを他
の経路に沿って移動させることにより、バケットにて土
壌中に掘り込む。バケットが土壌中に掘り込むと、掘削
力及び持ち上げ力の大部分はホイスト機構を作動させて
ブームに対し相対的にアームを枢動させることによって
与えられる。特にフレーム近傍の地面に於いて掘削が行
われる場合には、バケットを水平方向に移動させるべく
ホイスト機構と同時に油圧駆動機構が作動される。また
バケットを効率的に且つ迅速に土壌にて充填し、またバ
ケットより土壌を排出させるべく、アームに対し相対的
にバケットを枢動させることができる。
【００１５】本願発明者は、バケットが土壌中に掘り込
むためには油圧駆動機構及びブームが比較的小さい駆動
モーメントを与えればよく、従ってブームは非常に短く
てよいことが解った。ホイスト機構を作動させてブーム
に対し相対的にアームを枢動させることにより土壌中に
掘り込むための大きいモーメントが与えられる。ブーム
及びアームの質量も駆動力を発生することに寄与する。
油圧駆動機構は主としてブームを枢動させてフレームに
対するアーム枢点の位置を調節（即ち掘削領域を調節）
すると共に、アームを枢動させて掘削を行うべくホイス
ト機構が作動されている間ブームをフレームに対し一定
の位置に支持する作用をなす。第二に油圧駆動機構は地
面近傍にて掘削を行い得るようブームを枢動させるため
に使用される。
【００１６】パワーショベルは油圧駆動機構を有し、従
ってラックアンドピニオン式の駆動機構やロープ式の駆
動機構を製造したりこれらの保守を行ったりすることの
欠点を有しない。油圧駆動機構は比較的単純で軽量で低
廉に製造可能なものである。また油圧駆動機構は主とし
てアーム枢点を位置決めして掘削半径を調節するために
のみ使用されるので、単純であり且つ低廉に保守を行い
得るものである。また比較的短い油圧駆動機構を使用
し、これにより十分な作動速度が確保されるよう、油圧
駆動機構はブームの外端より隔置された点に於いて接続
され、油圧駆動機構を支持するガントリ支持体はブーム
の近傍に取り付けられる。
【００１７】効率的に掘削を行い、短い掘削ストローク
にてバケットを迅速に土壌にて充填し、掘削の多様性を
確保すると共に、待機中の輸送用トラックの側部に干渉
することがないよう、フロントダンプバケットをアーム
に対し相対的に枢動させることができる。従ってアーム
及びブームは過剰に長いものである必要がない。フロン
トダンプバケットは比較的軽量であり、アームはその両
端の間にてブームに取り付けられ、従ってアーム及びバ
ケットを支持するための大きいブームは不要である。ア
ーム、ブーム、バケットの質量中心は比較的フレームに
近接した位置にあり、従って本発明のパワーショベルは
同様の掘削能力を有する電気ショベルよりも軽量であ
る。また本発明のパワーショベルに必要なカウンタ錘は
小さくてよく、電気ショベルの場合よりも揺動の際に発
生する慣性力も小さく、アームが上下方向に枢動される
際にブームに作用するモーメントも小さく、従って駆動
及び揺動のための部材も軽量で低廉なものであってよ
い。また軽量なフロントダンプバケットは低廉に製造し
保守を行うことができるものであり、軽量なブームも比
較的低廉に製造可能なものである。
【００１８】またパワーショベルはアームを枢動させる
ホイスト機構を含み、従って持ち上げ能力や上向きの掘
削力やショベルの掘削半径を実質的に低減する重い油圧
部品を有しない。ホイスト機構は信頼性の高いものであ
り、電気ショベルに匹敵する持ち上げ能力を与える。ま
たホイスト機構はアームを介して伝達される衝撃を吸収
する。
【００１９】掘削を行うためのパワーショベルの作動は
比較的単純である。何故ならば、空のバケットを掘削位
置又はその近傍に位置決めするよう油圧駆動機構を作動
させ、次いでバケットを移動させ上昇させるホイスト機
構の作動中ブームを支持するよう油圧駆動機構を一定の
位置に維持することができるからである。運転者はバケ
ットにて土壌中に掘り込むべく、ホイスト機構、油圧駆
動機構、バケット傾動機構、又はこれらの任意の組合せ
を作動させる。フレームに近接した地面又はバンクの高
い領域やフレームより離れた領域を掘削し得るよう、ア
ームは非常に広い運動範囲に亘り枢動可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２１】添付の図面には本発明の種々の特徴が組み
込まれたパワーショベル１０が図示されている。パワー
ショベル１０は露天採掘作業に於いて土壌を掘削し移動
させるよう構成されている。
【００２２】パワーショベル１０は種々の掘削位置の間
に地面に沿って移動し得るよう一組のクローラクラック
１４上に支持されたフレーム１２を含んでいる。フレー
ム１２はクローラトラック１４上にて鉛直軸線の周りに
回転可能である。機械室１６がフレーム１２上に取り付
けられている。機械室１６はクローラトラック１４上に
てフレーム１２を回転させるための電気揺動モータ（図
示せず）及び歯車駆動装置（図示せず）を収容してい
る。また機械室１６はホイストドラム１８と、ホイスト
ドラム１８を回転させるための電気モータ（図示せず）
及び対応する歯車駆動装置（図示せず）を収容してい
る。更に機械室１６は運転室２０を含んでいる。ガント
リ支持体２２がフレーム１２のベース部より上方へ延在
している。
【００２３】パワーショベル１０はフレーム１２より上
方へ延在する短いブーム３０を含んでいる。ブーム３０
は水平のブーム枢軸３４の周りにフレーム１２に対し相
対的に枢動し得るようフレーム１２に取り付けられた下
端３２を有している。またブーム３０は上端３６を有し
ている。水平のアーム枢軸３８が上端３６に近接して配
置されている。
【００２４】パワーショベル１０はフレーム１２に対し
相対的にブーム３０を枢動させるよう作動可能な油圧駆
動機構４０を含んでいる。静止位置に於いては、油圧駆
動機構４０はブーム３０がフレーム１２に対し相対的に
枢動することを抑制する。かくして油圧駆動機構４０は
ブーム３０を支持すると共にフレーム１２に対し相対的
にブーム３０を駆動するよう作動可能である。油圧駆動
機構４０は一対の伸縮可能な油圧装置４１（そのうちの
一つのみが図示されている）を含んでいる。これらの油
圧装置４１は互いに同一であり、従ってその一方につい
てのみ更に説明する。図示の実施形態に於いては、油圧
装置４１は両端を有する油圧シリンダ／ピストン組立体
（これ以降「油圧組立体」という）である。油圧組立体
４１の一端は第一の取り付け点４２に於いてガントリ支
持体２２に枢着されている。ガントリ支持体２２は油圧
組立体４１の長さを低減すべくブーム３０の近傍にてフ
レーム１２のベース部に取り付けられている。油圧組立
体４１のピストン、即ち他端は第二の取り付け点４３に
於いてブーム３０に枢着されている。第二の取り付け点
４３はブーム枢軸３４及びアーム枢軸３８を通る直線よ
り隔置され、これによりブーム３０は三角形の形態をな
している（図１参照）。図示の実施形態に於いては、第
二の取り付け点４３はアーム枢軸３８とブーム枢軸３４
との間の距離の約３分の１の距離だけアーム枢軸３８よ
り隔置されている。ブーム３０に沿う第二の取り付け点
４３の位置により、予め設定された駆動力がブーム３０
に与えられ、また油圧組立体４１の予め設定された運動
範囲及び作動速度が与えられる状態が確保される。パワ
ーショベル１０が平坦な地表にあり、油圧組立体４１が
完全に収縮された状態にあるときには、第一及び第二の
取り付け点４２、４３が実質的に互いに同一の高さ位置
に存在する。従って予め設定された駆動力を与えるべ
く、油圧組立体４１の長さは小さく設定され、油圧組立
体４１の作動速度は比較的速い。また油圧駆動機構４０
は大型の油圧供給装置（図示せず）を含み、油圧供給装
置はポンプと、フィルタと、フレーム１２に取り付けら
れ油圧組立体４１へ油圧を供給すべくパイプやホースを
介して油圧組立体４１に接続されたオイルリザーバとを
有している。
【００２５】図には示されていない他の一つの実施形態
に於いては、ブーム３０に対する駆動力や油圧組立体４
１の作動速度を変更すべく、第二の取り付け点４３はブ
ーム３０に沿う他の適当な点に設定されてよい。
【００２６】ブーム３０はそれぞれ油圧組立体４１の完
全に収縮した状態及び完全に伸張した状態に対応する上
方位置（図１参照）と下方位置（図５参照）との間にブ
ーム枢軸３４の周りにフレーム１２に対し相対的に枢動
可能である。パワーショベル１０が平坦な地表にあり、
ブーム３０が上方位置（図１）にあるときには、ブーム
枢軸３４及びアーム枢軸３８を通る直線は鉛直方向に対
し約１０°の角度をなす。これに対しブーム３０が下方
位置（図５）にあるときには、ブーム枢軸３４及びアー
ム枢軸３８を通る直線は鉛直方向に対し約５０°の角度
をなす。図示の実施形態に於いては、油圧組立体４１が
伸張すると、ブーム３０の第二の取り付け点４３に対し
ガントリ支持体２２の第一の取り付け点４２より離れる
方向の力が与えられ、これによりブーム３０が下方（図
で見て時計廻り方向）へ枢動される。逆に油圧組立体４
１が収縮すると、第二の取り付け点４３が第一の取り付
け点４２へ向けて引き寄せられ、これによりブーム３０
は上方（図で見て反時計廻り方向）へ枢動される。
【００２７】パワーショベル１０は実質的にバナナ形の
ハンドル、即ちアーム４４を含んでいる。アーム４４は
互いに隔置された上端４６及び下端４８を有する細長い
部材である。アーム４４は上方へ枢動した位置（図３参
照）と下方へ枢動した位置（図１参照）との間にアーム
枢軸３８の周りにブーム３０に対し相対的に枢動し得る
ようブーム３０の上端３６に取り付けられている。後に
更に詳細に説明する如く、アーム４４はそれが上方へ枢
動されたときには下端４８が最も高い位置にあり、下方
へ枢動されたときには下端４８が最も低い位置にあるよ
う、枢動可能である。アーム枢軸３８は上端４６と下端
４８との間に位置し、上端４６と下端４８とを通る直線
よりフレーム１２の方向に隔置されている。より詳細に
は、パワーショベル１０が平坦な地表にあり、ブーム３
０が対応する上方位置に位置するよう駆動機構４０が完
全に収縮された状態にあるときには、アーム枢軸３８は
クローラトラック１４を通る鉛直平面内に存在する。図
示の実施形態に於いては、アーム４４は箱形の断面形状
を有する構造体である。
【００２８】パワーショベル１０は下端４８に近接して
アーム４４に取り付けられた掘削ツール５２を含んでい
る。図示の実施形態に於いては、掘削ツール５２はフロ
ントダンプバケット５２である。図には示されていない
他の実施形態に於いては、パワーショベルは例えばディ
ッパの如き他の適当な掘削ツールを含んでいてよい。フ
ロントダンプバケット５２はバケット枢軸５４の周りに
アーム４４に対し相対的に枢動可能であるよう下端４８
に近接してアーム４４に取り付けられている。バケット
５２は下壁５６と、下壁５６より隔置された上壁５８
と、下壁５６と上壁５８とを接続する背壁６０とを有し
ている（図１参照）。またバケット５２は下壁５６、上
壁５８、背壁６０に垂直であり且つこれらに接続された
一対の側壁６２（その一方のみが図示されている）を含
んでいる。下壁５６、上壁５８、側壁６２の前縁は互い
に共働して開口６４を郭定している。一組の掘削歯６５
が開口６４の下方部に沿って下壁５６より外方へ延在し
ている。開口６４は土壌を掬い取りそれをバケットより
排出させ得るよう背壁６０より隔置されている。
【００２９】パワーショベル１０はバケット傾動機構６
６を含み、バケット傾動機構６６はバケット枢軸５４の
周りにアーム４４に対し相対的にバケット５２を傾動さ
せ得るようバケット５２に接続されている。より詳細に
は、図１に示されている如く、アーム４４の両側に取り
付けられた一対のＺ形リンク６８（そのうちの一方のみ
が図示されている）を含んでいる。一対のＺ形リンク６
８は互いに同一であり、従ってその一方についてのみ更
に説明する。Ｚ形リンク６８は両側に第一の端部７２及
び第二の端部７４を有する細長い第一のリンク７０を含
んでいる。より詳細には、アーム４４が図１に示されて
いる如く下方へ枢動されると、第一の端部７２は第二の
端部７４の上方に位置する。第一のリンク７０は第一の
端部７２と第二の端部７４との間に位置する枢点７６の
周りにアーム４４に対し相対的に枢動し得るようアーム
４４に取り付けられている。枢点７６はアーム枢軸３８
と下端４８との間の位置にてアーム４４の前縁部（図１
で見て右側の縁部）に配置されている。第一のリンク７
０は、それが枢点４６の周りに枢動されても端部７２及
び７４がアーム４４の後縁部（図１で見て左側の縁部）
の下方又は内側まで延在することがないよう十分に短く
設定されている。またＺ形リンク６８は細長い第二のリ
ンク７８を含んでいる。第二のリンク７８は第一のリン
ク７０の第二の端部７４に枢着された第一の端部８０を
有している。また第二のリンク７８はバケット枢軸５４
より隔置された点８４に於いてバケット５２に枢着され
た第二の端部８２を有している。更にＺ形リンク６８は
伸縮可能な油圧装置８６を含んでいる。図示の実施形態
に於いては、油圧装置８６は両端を有する油圧シリンダ
／ピストン組立体（これ以降「油圧組立体」と呼ばれ
る）である。油圧組立体８６の一端は第一のリンク７０
の第一の端部７２に枢着されている。油圧組立体８６の
ピストン、即ち他端はアーム枢軸３８に枢着されてい
る。
【００３０】油圧組立体８６は第一のリンク７０を枢動
させて上方へ傾動された位置（図１）と下方へ傾動され
た位置（図４）との間にバケット５２をアーム４４に対
し相対的に傾動させるよう作動可能である。より詳細に
は、油圧組立体８６が伸張されると（図１参照）、Ｚ形
リンク６８はバケット５２内に土壌を掬い取り保持し得
るようバケット５２を上方へ傾動された位置へ傾動させ
る。逆に油圧組立体８６が収縮されると（図４参照）、
Ｚ形リンク６８はバケット５２より土壌を排出させ得る
ようバケット５２を下方へ傾動された位置へ傾動させ
る。バケット５２が下方へ傾動された位置（図４）へ傾
動されると、傾動機構６６に作用する負荷が低減される
よう、バケット５２はアーム４４の下端４８に設けられ
たストッパ８９に係合する。
【００３１】パワーショベル１０はバケット５２を移動
し上昇させるべくアーム枢軸３８の周りにブーム３０に
対し相対的にアーム４４を枢動させるよう作動可能なホ
イスト機構９０を含んでいる。より詳細には、ホイスト
機構９０はホイストドラム１８と、ホイストドラム１８
の周りに巻き取られると共にドラムより巻き戻されるロ
ープ９２とを含んでいる。またホイスト機構９０はガン
トリ支持体２２の上端に回転可能に取り付けられた第一
のロープ車９４と、取り付け点９８に於いてアーム４４
の上端４６に回転可能に取り付けられた第二のロープ車
９６とを含んでいる。ロープ９２はロープ車９４及び９
６の周りに巻き掛けられ、ホイストドラム１８とは反対
側の端部に於いてガントリ支持体２２に固定されてい
る。ホイストドラム１８はロープ９２をドラムに巻き取
ってアーム４４を上方（図１で見て反時計廻り方向）へ
枢動させバケット５２を上昇させる一方の方向へ回転可
能である。またホイストドラム１８はドラムよりロープ
９２を巻き戻してアーム４４を下方（図１で見て時計廻
り方向）へ枢動させバケット５２を下降させる反対の方
向にも回転可能である。特にロープ９２がホイストドラ
ム１８より巻き戻されると、アーム４４はその重さによ
りアーム枢軸３８の周りに下方へ枢動する。アーム４４
の大きさ、特に第二のロープ車９６とブーム枢軸３８と
の間の距離は、ホイスト機構９０が作動されアーム４４
が上方へ枢動されることによりバケット５２を土壌中へ
駆動する所定の掘削力が与えられるよう設定されてい
る。
【００３２】アーム枢軸３８、ロープ車の取り付け点９
８、バケット枢軸５４は三角形をなしている。より詳細
には、アーム枢軸３８とロープ車の取り付け点９８とを
結ぶ線分Ａ（図５）及びロープ車の取り付け点９８とバ
ケット枢軸５４とを結ぶ線分Ｂは約４０°の角度をなし
ている。またバケット枢軸５４とアーム枢軸３８とを結
ぶ線分Ｃ及び線分Ｂは約３０°の角度をなしている。更
に線分Ａ及びＣは約１１０°の角度をなしている。
【００３３】ブーム３０が上方位置にあり、アーム４４
が下方へ枢動された位置（図１及び図５）にあるときに
は、線分Ｃは鉛直方向に対し約１５°の角度Ｄ（図５）
をなす。従って地面近傍に於いてフレーム１２に非常に
近い領域を掘削するようバケット５２を配置することが
できる。アーム４４が図１に示されている如く下方へ枢
動された位置にあるときには、上端４６はフレーム１２
より離れる方向にアーム枢軸３８より隔置される。上端
４６の形状により、下方へ枢動された位置より上方へ枢
動された位置（図４）まで少なくとも約１００°の運動
範囲に亘りアーム４４を上方へ枢動させることができ、
線分Ｃ（図４には示されていない）はアーム４４が上方
へ枢動された位置に於いては鉛直方向に対し少なくとも
約１１５°の角度をなす。更にアーム４４が下方へ枢動
された位置にあるときには、下端４８はフレーム１２よ
り離れる方向にアーム枢軸３８より隔置される。アーム
４４の下端４８の形状、特にアーム枢軸３８に対するバ
ケット枢軸５４の位置関係により、バケット５２はアー
ム４４を枢動させることによってバンクの高い領域の種
々の位置を掘削することができる。かくしてアーム４４
の形状により特に上下方向について非常に広い掘削領域
が確保される。
【００３４】またアーム４４の形状により、アーム４４
の重心がアーム枢軸３８の近傍に、即ちフレーム１２に
近い位置に設定される。従ってアーム４４を上方へ枢動
させるに必要なホイスト機構９０の仕事量は非常に少な
くてよい。またアーム４４の上端４６の形状、特にアー
ム枢軸３８に対するロープ車の取り付け点９８の位置関
係により、アーム４４を枢動させるホイスト機構９０の
有効性が確保される。何故ならば、アーム４４の全ての
位置に於いて適当なモーメントが得られるからである。
またアーム枢軸３８に対するバケット枢軸５４の位置関
係により、バケット５２より土壌を排出させるべく上昇
された場合に於けるバケット５２の方向が適正になるこ
とが確保される。またアーム４４の下端４６の形状によ
り、バケット５２が掘削する際やバケット５２より土壌
を排出させる際にもＺ形リンク６８がアーム４４の後方
又は下方へ延在せず、従ってリンク６８が損傷を受ける
こともない。
【００３５】パワーショベル１０は任意の適当な態様に
て作動可能であるが、これより例示的な作動モードにつ
いて説明する。まずパワーショベル１０はクローラトラ
ック１４の作動により土壌の上方へ盛り上がったバンク
に隣接する平坦な地面上の所望の静止掘削位置へ移動さ
れる。パワーショベル１０は約１時間又はそれ以上の時
間に亘りその掘削位置に維持され、次ぎの掘削位置へク
ローラトラック１４によって移動されるまでバンクを上
方より見て楔状の掘削領域について掘削する。図１に示
されている如く、掘削は地表に於いてバンクの下方部よ
り開始される。バケット５２の初期位置（図１参照）に
於いては、駆動機構４０は収縮され、ブーム３０はその
上方位置に位置し、アーム４４は下方へ枢動され、バケ
ット５２はその掘削歯６５が水平に延在するよう上方へ
傾動された位置に設定される。次いで上方位置より中間
位置までブーム枢軸３４の周りにブーム３０を下方へ枢
動させるべく駆動機構４０を伸張させ、また掘削歯６５
が水平に延在して土壌中に掘り込み得るようバケット５
２を実質的に一定の姿勢に維持すべく油圧装置８６を僅
かに収縮させることにより、バケット５２は図１に示さ
れたその初期位置より図２に示された第二の位置、即ち
掘削位置まで水平方向に移動される。ホイスト機構９０
は初期位置（図１）より掘削位置（図２）まで同一の状
態に維持されるので、ブーム３０に対するアーム４４の
角度位置はその初期位置（図１）より掘削位置（図２）
まで変化する。従って掘削歯６５が水平に延在する実質
的に一定の姿勢状態にバケット５２を維持するために
は、油圧装置８６は僅かに収縮されなければならない。
【００３６】次いでホイスト機構９２を作動させてアー
ム４４をアーム枢軸３８の周りに上方へ枢動させること
により、バケット５２が図２に示された掘削位置より土
壌中を経て図３に於いて実線にて示された第三の位置、
即ち土壌にて充填された位置へ移動される。バケット傾
動機構６６はアーム枢軸３８に接続されているので、バ
ケット５２はバケット傾動機構６６を作動させなくても
アーム４４が上方へ枢動される間アーム４４に対し一定
の傾動位置に維持される。次いでバケット５２は図３に
於いて実線にて示され土壌にて充填される位置より図３
に於いて仮想線にて示され土壌がバケット５２内に保持
される第四の位置、即ち搬送位置までアーム４４に対し
相対的に上方へ傾動される。バケット５２を図３に於い
て実線にて示された充填位置より図３に於いて仮想線に
て示された搬送位置まで移動させる際には、バケット５
２がバケット枢軸５４の周りに上方へ枢動されるようバ
ケット傾動機構６６が作動される。次いで掘削領域の上
方の位置よりトラックＴの上方の位置（図４参照）まで
バケット５２を横方向へ揺動させるべく、バケット５２
が搬送位置にある状態にてフレーム１２がクローラトラ
ック１４に対し相対的に水平方向に枢動される。次いで
土壌がトラックＴに容易に排出されるようバケット５２
の方向を所望の方向にすべく、バケット５２が実質的に
図４に於いて仮想線にて示された搬送位置に維持された
状態で駆動機構４０が収縮されることによりブーム３０
が上方位置へ枢動される。バケット５２が搬送位置にて
トラックＴの上方に位置決めされると、バケット傾動機
構６６が作動され、これによりバケット５２が図４に於
いて実線にて示された排出位置までアーム４４に対し相
対的に下方へ傾動され、開口６４が下向きに開いて土壌
がバケットよりトラックへ排出される。図４に示されて
いる如くアーム４４に支持されたＺ形リンク６８の位置
及び方向により、Ｚ形リンク６８がアーム４４の下方ま
で延在することが防止され、またトラックＴの側壁に接
触してトラックにより損傷されることが防止される。
【００３７】パワーショベル１０は同様のディッパ容量
を有する電気ショベルよりも遥かに軽量である。例えば
約１７０万ポンド（７７０ ton）の重量を有するパワー
ショベル１０は約２２０万ポンド（１０００ ton）の重
量を有し約７８フィート（２４ｍ）の掘削半径を有する
電気ショベルに匹敵するバケット容量（約４６立方ヤー
ド（３５ m3 ））を有する。
【００３８】バケット５２が大きい掘削領域に到達し得
るよう、アーム４４はブーム３０に対し相対的に枢動可
能であり、またブーム３０もフレーム１２に対し相対的
に枢動可能である。また短い掘削ストロークにて効率的
に掘削しバケット５２を迅速に充填し得るよう、バケッ
ト５２はアーム４４に対し相対的に枢動可能である。ま
たバケット５２は高い充填率にてバンクの下方部を掘削
し得るよう枢動可能である。更に地面に対し下方へ掘削
しなくても地面より土壌を掬い取ることができるよう、
バケット５２は地表に沿って水平方向に移動可能であ
り、アーム４４に対し相対的に枢動可能である。このこ
とによりパワーショベル１０の周りの地表をならすため
のフロントエンドローダの如き追加の装置は不要であ
る。バケット５２は軽量であり、比較的単純な構造であ
り、従って製造及び保守のコストが低廉である。
【００３９】ブーム３０は短く軽量である。図示の実施
形態に於いては、アーム枢軸３８とブーム枢軸３４との
間のブーム３０の長さは、アーム枢軸３８とバケット枢
軸５４とを結ぶ線分Ｃ（図５参照）の長さよりも短く、
またアーム４４の上端４６と下端４８とを結ぶ線分Ｂの
長さの約半分よりも短い。この軽量なブーム３０も単純
な構造のものであり、製造及び保守のコストが低廉であ
る。
【００４０】リフティングアタッチメント（ブーム３
０、アーム４４、バケット５２）は比較的軽量であり、
リフティングアタッチメントの質量中心はフレーム１２
の回転中心に比較的近い位置にある。このことは、バケ
ット５２が軽量であり、ブーム３０が短く軽量で実質的
に上下方向に延在していることに加えて、アーム４４の
質量中心がアーム枢軸３８に近い位置にあり、従ってフ
レーム１２に近い位置にあることによる。バケット５２
をトラックＴの上方へ揺動させるべくフレーム１２をク
ローラトラック１４に対し相対的に回転させることによ
り発生される慣性力は比較的低く、アーム４４を上下方
向へ枢動させる際に発生するブーム３０のモーメントも
比較的小さい。従って揺動及び駆動のための部材は比較
的軽量である。
【００４１】油圧駆動機構４０は構造が比較的単純であ
り、その保守も単純且つ低廉である。また油圧駆動機構
４０は短く、比較的迅速に作動可能である。
【００４２】パワーショベル１０は同様の油圧ショベル
に比して高い持ち上げ能力を有する。バケット５２は主
としてホイスト機構９０を作動させてアーム４４を枢動
させることによって持ち上げられる。ホイスト機構９０
を作動させてアーム４４を枢動させることにより、地面
近傍にて土壌を掬い取り得るようバケット５２を長い水
平の経路に沿って移動させることができ、またバンクよ
り土壌を掬い取ったり土壌をトラックに排出したりすべ
く上下方向の経路に沿ってバケット５２を移動させるこ
とができる。ホイスト機構９０はバケット５２を移動し
たり持ち上げたりするための比較的信頼性に優れた手段
である。またホイスト機構９０はアーム４４を経て伝達
される衝撃を吸収する。油圧駆動機構４０は通常時には
掘削位置又はその近傍に空のバケット５２を位置決めす
るよう作動され、次いでバケット５２を移動し持ち上げ
るべくホイスト機構９０が作動されている間ブーム３０
を支持するよう静止位置に維持される。
【００４３】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブームが上方位置にありアームが下方へ枢動さ
れた初期位置にてパワーショベルを示す側面図である。
【図２】バケットがバンクの土壌中へ水平に移動される
掘削位置にてパワーショベルを示す側面図である。
【図３】バケットが上昇された充填位置を実線にて示
し、搬送位置を仮想線にて示すパワーショベルの側面図
である。
【図４】排出位置を実線にて示し、搬送位置を仮想線に
て示すパワーショベルの側面図である。
【図５】図１に示された初期位置にてパワーショベルを
示す部分側面図である。
【符号の説明】
１０…パワーショベル １２…フレーム １４…クローラトラック １８…ホイストドラム ２２…ガントリ支持体 ３０…ブーム ４０…油圧駆動機構 ４１…油圧装置 ４４…アーム ５２…バケット ６６…バケット傾動機構 ６８…Ｚ形リンク ７０…第一のリンク ７８…第二のリンク ８６…油圧装置 ９０…ホイスト機構 ９２…ロープ ９４、９６…ロープ車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・エル・ワズワース アメリカ合衆国 47454 イリノイ州、パ オリ、ピー・オー・ボックス 506 (72)発明者 トーマス・ピー・ウェバー アメリカ合衆国 53209 ウイスコンシン 州、グレンデイル、パイン・ショア・ドラ イヴ 6550

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】土壌を掘削し移動させるパワーショベルに
    して、 フレームと、 前記フレームより上方へ延在し上端及び下端を有するブ
    ームであって、前記下端はブーム枢軸の周りに前記フレ
    ームに対し相対的に枢動し得るよう前記フレームに取り
    付けられたブームと、 アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に枢動し得
    るよう前記ブームの前記上端に取り付けられた実質的に
    バナナ形のアームであって、上端及び下端を有し、前記
    アーム枢軸は前記アームの前記上端と前記下端との間に
    位置し、前記アーム枢軸は前記上端及び前記下端を通る
    直線より前記フームの方向に隔置された実質的にバナナ
    形のアームと、 バケット枢軸の周りに前記アームに対し相対的に傾動し
    得るよう前記下端に近接した位置にて前記アームに取り
    付けられたフロントダンプバケットであって、前記バケ
    ット内に土壌を掬い取り前記バケットより土壌を排出さ
    せるための開口を有するフロントダンプバケットと、 土壌を掬い取り保持するための上方へ傾動された位置と
    土壌を前記バケットより排出させるための下方へ傾動さ
    れた位置との間に前記バケット枢軸の周りに前記アーム
    に対し相対的に前記バケットを傾動させるよう前記バケ
    ットに接続されたバケット傾動機構と、 前記ブームと前記フレームとの間に延在する伸縮可能な
    液圧駆動機構であって、第一の点に於いて前記ブームに
    接続され、第二の点に於いて前記フレームに接続され、
    掘削中に前記バケットを前記フレームより離れる方向へ
    駆動すべく、前記駆動機構を伸張させることによって前
    記第一の点を前記第二の点より押し離すよう作動する伸
    縮可能な液圧駆動機構と、 前記アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に前記
    アームを枢動させるホイスト機構であって、前記フレー
    ムに取り付けられた回転可能なドラムと、前記上端に近
    接した位置にて前記アームに接続され前記ドラムに巻き
    取られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを
    含むホイスト機構と、を含んでいることを特徴とするパ
    ワーショベル。
  2. 【請求項２】前記アーム枢軸、前記上端、前記下端は三
    角形を郭定しており、前記アーム枢軸及び前記上端は前
    記三角形の第一の辺を郭定しており、前記上端及び前記
    下端は前記三角形の第二の辺を郭定しており、前記下端
    及びアーム枢軸は前記三角形の第三の辺を郭定してお
    り、前記第一の辺及び前記第二の辺は実質的に４０°の
    角度をなしており、前記第二の辺及び前記第三の辺は実
    質的に３０°の角度をなしており、前記第三の辺及び前
    記第一の辺は実質的に１１０°の角度をなしていること
    を特徴とする請求項１に記載のパワーショベル。
  3. 【請求項３】前記ブーム枢軸及び前記アーム枢軸を通る
    直線は、前記駆動機構が完全に収縮され前記パワーショ
    ベルが平坦な地表にあるときには、鉛直方向に対し実質
    的に１０°の角度をなすことを特徴とする請求項１に記
    載のパワーショベル。
  4. 【請求項４】前記パワーショベルは更に地表を移動し得
    るよう前記フレームを支持する一組のクローラトラック
    を含み、前記アーム枢軸は、前記駆動機構が完全に収縮
    され前記パワーショベルが平坦な地表にあるときには、
    前記クローラトラックを通る鉛直平面内に存在すること
    を特徴とする請求項１に記載のパワーショベル。
  5. 【請求項５】前記駆動機構の前記第一及び第二の接続点
    は、前記駆動機構が完全に収縮され前記パワーショベル
    が平坦な地表にあるときには、実質的に同一の高さ位置
    に位置することを特徴とする請求項１に記載のパワーシ
    ョベル。
  6. 【請求項６】前記フレームより上方へ延在するガントリ
    支持体を含み、前記駆動機構は前記第二の接続点にて前
    記ガントリ支持体に接続されていることを特徴とする請
    求項１に記載のパワーショベル。
  7. 【請求項７】前記バケット傾動機構はＺ形リンクを含
    み、前記Ｚ形リンクは第一及び第二の端部を有する細長
    い第一のリンクを含み、前記第一のリンクは該第一のリ
    ンクの前記第一の端部と前記第二の端部との間に位置す
    る点の周りに前記アームに対し相対的に枢動し得るよう
    前記アームに取り付けられており、前記Ｚ形リンクは前
    記第一のリンクの前記第二の端部に枢着された第一の端
    部と前記バケット枢軸より隔置された点に於いて前記バ
    ケットに枢着された第二の端部とを有する細長い第二の
    リンクを含み、前記Ｚ形リンクは両端を有する伸縮可能
    な液圧装置を含み、前記液圧装置の一端は前記第一のリ
    ンクの前記第一の端部に接続されており、前記液圧装置
    は前記第一のリンクを枢動させて前記バケットを傾動さ
    せるよう作動可能であることを特徴とする請求項１に記
    載のパワーショベル。
  8. 【請求項８】前記アーム枢軸と前記ブーム枢軸との間の
    前記ブームの長さは前記アーム枢軸と前記バケット枢軸
    とを結ぶ線分の長さよりも小さいことを特徴とする請求
    項１に記載のパワーショベル。
  9. 【請求項９】前記駆動機構の前記第一の接続点は前記ブ
    ームの前記上端と前記下端との間に位置し、前記駆動機
    構の前記第一の接続点は前記アーム枢軸より前記ブーム
    枢軸までの距離の実質的に１／３だけ前記アーム枢軸よ
    り隔置されていることを特徴とする請求項１に記載のパ
    ワーショベル。
  10. 【請求項１０】前記フレームより上方へ延在するガント
    リ支持体を含み、前記ホイスト機構は前記ガントリ支持
    体に取り付けられた第一の回転可能なロープ車と、前記
    アームの前記上端に取り付けられた第二の回転可能なロ
    ープ車と、前記第一及び第二のロープ車の周りに巻き掛
    けられ前記ドラムに巻き取られると共に前記ドラムより
    巻き戻されるロープとを含んでいることを特徴とする請
    求項１に記載のパワーショベル。
  11. 【請求項１１】前記アームの前記下端に設けられたスト
    ッパを含み、前記ストッパは前記傾動機構に作用する負
    荷を低減すべく前記バケットが前記下方へ傾動された位
    置へ傾動されると前記バケットに係合することを特徴と
    する請求項１に記載のパワーショベル。
  12. 【請求項１２】土壌を掘削し移動させるパワーショベル
    にして、 フレームと、 前記フレームより上方へ延在し上端及び下端を有するブ
    ームであって、前記下端はブーム枢軸の周りに前記フレ
    ームに対し相対的に枢動し得るよう前記フレームに取り
    付けられたブームと、 アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に枢動し得
    るよう前記ブームの前記上端に取り付けられたアームで
    あって、上端及び下端を有し、前記アーム枢軸は前記ア
    ームの前記上端と前記下端との間に位置するアームと、 バケット枢軸の周りに前記アームに対し相対的に傾動し
    得るよう前記下端に近接した位置にて前記アームに取り
    付けられたフロントダンプバケットであって、前記バケ
    ット内に土壌を掬い取り前記バケットより土壌を排出さ
    せるための開口を有するフロントダンプバケットと、 土壌を掬い取り保持するための上方へ傾動された位置と
    土壌を前記バケットより排出させるための下方へ傾動さ
    れた位置との間に前記バケット枢軸の周りに前記アーム
    に対し相対的に前記バケットを傾動させるよう前記バケ
    ットに接続されたバケット傾動機構と、 前記ブームと前記フレームとの間に延在する伸縮可能な
    液圧駆動機構であって、第一の点に於いて前記ブームに
    接続され、第二の点に於いて前記フレームに接続され、
    掘削中に前記バケットを前記フレームより離れる方向へ
    駆動すべく、前記駆動機構を伸張させることによって前
    記第一の点を前記第二の点より押し離すよう作動する伸
    縮可能な液圧駆動機構と、 前記アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に前記
    アームを枢動させるホイスト機構であって、前記フレー
    ムに取り付けられた回転可能なドラムと、前記上端に近
    接した位置にて前記アームに接続され前記ドラムに巻き
    取られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを
    含むホイスト機構と、を含み、前記バケット傾動機構は
    Ｚ形リンクを含み、前記Ｚ形リンクは第一及び第二の端
    部を有する細長い第一のリンクを含み、前記第一のリン
    クは該第一のリンクの前記第一の端部と前記第二の端部
    との間に位置する点の周りに前記アームに対し相対的に
    枢動し得るよう前記アームに取り付けられており、前記
    Ｚ形リンクは前記第一のリンクの前記第二の端部に枢着
    された第一の端部と前記バケット枢軸より隔置された点
    に於いて前記バケットに枢着された第二の端部とを有す
    る細長い第二のリンクを含み、前記Ｚ形リンクは両端を
    有する伸縮可能な液圧装置を含み、前記液圧装置の一端
    は前記第一のリンクの前記第一の端部に接続されてお
    り、前記液圧装置は前記第一のリンクを枢動させて前記
    バケットを傾動させるよう作動可能であることを特徴と
    するパワーショベル。
  13. 【請求項１３】前記アームは該アームが上方へ枢動され
    ると前記アームの前記下端が最も高い位置に位置し、前
    記アームが下方へ枢動されると前記アームの前記下端が
    最も低い位置に位置し、前記アームが下方へ枢動される
    と前記第一のリンクの前記第一の端部が前記第一のリン
    クの前記第二の端部の上方に位置するよう枢動可能であ
    ることを特徴とする請求項１２に記載のパワーショベ
    ル。
  14. 【請求項１４】前記Ｚ形リンクは前記油圧装置を伸張さ
    せることにより前記バケットを前記上方へ傾動された位
    置まで傾動させるよう作動可能であることを特徴とする
    請求項１２に記載のパワーショベル。
  15. 【請求項１５】前記油圧装置の他端は前記アーム枢軸に
    接続されていることを特徴とする請求項１２に記載のパ
    ワーショベル。
  16. 【請求項１６】土壌を掘削し移動させるパワーショベル
    にして、 フレームと、 前記フレームより上方へ延在し上端及び下端を有するブ
    ームであって、前記下端はブーム枢軸の周りに前記フレ
    ームに対し相対的に枢動し得るよう前記フレームに取り
    付けられたブームと、 アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に枢動し得
    るよう前記ブームの前記上端に取り付けられたアームで
    あって、上端及び下端を有し、前記アーム枢軸は前記ア
    ームの前記上端と前記下端との間に位置するアームと、 バケット枢軸の周りに前記アームに対し相対的に傾動し
    得るよう前記下端に近接した位置にて前記アームに取り
    付けられたフロントダンプバケットであって、前記バケ
    ット内に土壌を掬い取り前記バケットより土壌を排出さ
    せるための開口を有するフロントダンプバケットと、 土壌を掬い取り保持するための上方へ傾動された位置と
    土壌を前記バケットより排出させるための下方へ傾動さ
    れた位置との間に前記バケット枢軸の周りに前記アーム
    に対し相対的に前記バケットを傾動させるよう前記バケ
    ットに接続されたバケット傾動機構と、 前記ブームと前記フレームとの間に延在する伸縮可能な
    液圧駆動機構であって、第一の点に於いて前記ブームに
    接続され、第二の点に於いて前記フレームに接続され、
    掘削中に前記バケットを前記フレームより離れる方向へ
    駆動すべく、前記駆動機構を伸張させることによって前
    記第一の点を前記第二の点より押し離すよう作動する伸
    縮可能な液圧駆動機構と、 前記アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に前記
    アームを枢動させるホイスト機構であって、前記フレー
    ムに取り付けられた回転可能なドラムと、前記上端に近
    接した位置にて前記アームに接続され前記ドラムに巻き
    取られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを
    含むホイスト機構と、を含み、前記アーム枢軸と前記ブ
    ーム枢軸との間の前記ブームの長さは前記アーム枢軸と
    前記バケット枢軸とを結ぶ線分の長さよりも小さいこと
    を特徴とするパワーショベル。
  17. 【請求項１７】前記アーム枢軸と前記ブーム枢軸との間
    の前記ブームの長さは前記アームの前記上端と前記下端
    とを結ぶ線分の長さの実質的に半分よりも小さいことを
    特徴とする請求項１６に記載のパワーショベル。
  18. 【請求項１８】土壌を掘削し移動させるパワーショベル
    にして、 フレームと、 前記フレームより上方へ延在し上端及び下端を有するブ
    ームであって、前記下端はブーム枢軸の周りに前記フレ
    ームに対し相対的に枢動し得るよう前記フレームに取り
    付けられたブームと、 アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に枢動し得
    るよう前記ブームの前記上端に取り付けられたアームで
    あって、上端及び下端を有し、前記アーム枢軸は前記ア
    ームの前記上端と前記下端との間に位置するアームと、 バケット枢軸の周りに前記アームに対し相対的に傾動し
    得るよう前記下端に近接した位置にて前記アームに取り
    付けられたフロントダンプバケットであって、前記バケ
    ット内に土壌を掬い取り前記バケットより土壌を排出さ
    せるための開口を有するフロントダンプバケットと、 土壌を掬い取り保持するための上方へ傾動された位置と
    土壌を前記バケットより排出させるための下方へ傾動さ
    れた位置との間に前記バケット枢軸の周りに前記アーム
    に対し相対的に前記バケットを傾動させるよう前記バケ
    ットに接続されたバケット傾動機構と、 前記ブームと前記フレームとの間に延在する伸縮可能な
    液圧駆動機構であって、第一の点に於いて前記ブームに
    接続され、第二の点に於いて前記フレームに接続され、
    掘削中に前記バケットを前記フレームより離れる方向へ
    駆動すべく、前記駆動機構を伸張させることによって前
    記第一の点を前記第二の点より押し離すよう作動する伸
    縮可能な液圧駆動機構と、 前記アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に前記
    アームを枢動させるホイスト機構であって、前記フレー
    ムに取り付けられた回転可能なドラムと、前記上端に近
    接した位置にて前記アームに接続され前記ドラムに巻き
    取られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを
    含むホイスト機構と、を含み、前記駆動機構の前記第一
    の接続点は前記ブームの前記上端と前記下端との間に位
    置し、前記駆動機構の前記第一の接続点は前記アーム枢
    軸より前記ブーム枢軸までの距離の実質的に１／３だけ
    前記アーム枢軸より隔置されていることを特徴とするパ
    ワーショベル。
  19. 【請求項１９】前記駆動機構の前記第一の接続点は前記
    アーム枢軸及び前記ブーム枢軸を通る直線より隔置され
    ていることを特徴とする請求項１８に記載のパワーショ
    ベル。
  20. 【請求項２０】土壌を掘削し移動させるパワーショベル
    にして、 フレームと、 前記フレームより上方へ延在するガントリ支持体と、 前記フレームより上方へ延在し上端及び下端を有するブ
    ームであって、前記下端はブーム枢軸の周りに前記フレ
    ームに対し相対的に枢動し得るよう前記フレームに取り
    付けられたブームと、 アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に枢動し得
    るよう前記ブームの前記上端に取り付けられたアームで
    あって、上端及び下端を有し、前記アーム枢軸は前記ア
    ームの前記上端と前記下端との間に位置するアームと、 バケット枢軸の周りに前記アームに対し相対的に傾動し
    得るよう前記下端に近接した位置にて前記アームに取り
    付けられたフロントダンプバケットであって、前記バケ
    ット内に土壌を掬い取り前記バケットより土壌を排出さ
    せるための開口を有するフロントダンプバケットと、 土壌を掬い取り保持するための上方へ傾動された位置と
    土壌を前記バケットより排出させるための下方へ傾動さ
    れた位置との間に前記バケット枢軸の周りに前記アーム
    に対し相対的に前記バケットを傾動させるよう前記バケ
    ットに接続されたバケット傾動機構と、 前記ブームと前記フレームとの間に延在する伸縮可能な
    液圧駆動機構であって、第一の点に於いて前記ブームに
    接続され、第二の点に於いて前記フレームに接続され、
    掘削中に前記バケットを前記フレームより離れる方向へ
    駆動すべく、前記駆動機構を伸張させることによって前
    記第一の点を前記第二の点より押し離すよう作動する伸
    縮可能な液圧駆動機構と、 前記アーム枢軸の周りに前記ブームに対し相対的に前記
    アームを枢動させるホイスト機構であって、前記フレー
    ムに取り付けられた回転可能なドラムと、前記上端に近
    接した位置にて前記アームに接続され前記ドラムに巻き
    取られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを
    含み、また前記ガントリ支持体に取り付けられた第一の
    回転可能なロープ車と、前記アームの前記上端に取り付
    けられた第二の回転可能なロープ車と、前記第一及び第
    二のロープ車の周りに巻き掛けられ前記ドラムに巻き取
    られると共に前記ドラムより巻き戻されるロープとを含
    むホイスト機構と、を含んでいることを特徴とするパワ
    ーショベル。
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