JPH1161874A - 建設機械の作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業現場での高さ制限に対応でき、装置全体
の構成を簡素化することができる建設機械の作業装置を
提供する。 【解決手段】 ブーム８の先端側にアーム支持枠体１０
を揺動可能に取付け、アーム支持枠体１０によってテレ
スコピックアーム１５を長さ方向に移動可能に支持する
と共に、アーム支持枠体１０とテレスコピックアーム１
５との間にアーム昇降シリンダ２３を設け、このアーム
昇降シリンダ２３のチューブ２４をアーム支持枠体１０
に固着し、ロッド２５をテレスコピックアーム１５の外
筒１６に取付ける構成とする。これにより、ロッド２５
の伸縮に応じてブーム８に対するテレスコピックアーム
１５の取付位置を随時変位させることができ、例えば高
さ制限のある作業現場において縦坑の掘削作業を行い場
合でも、地面からテレスコピックアーム１５の上端部ま
での高さ寸法を低く抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば土木工事等
において地中に縦坑を掘削するのに好適に用いられる建
設機械の作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水道工事においてマンホール
等の作業用の縦坑を掘削する場合には、上部旋回体に俯
仰動可能に設けられたブームと、このブームの先端側に
揺動可能に設けられ、複数個の筒体が長さ方向に伸縮可
能に収納されたテレスコピックアームと、このテレスコ
ピックアームの先端側に開閉可能に設けられたクラムシ
ェルバケットとからなる作業装置を備えた油圧ショベル
が用いられる（例えば、特開平６−１３６７８０号公
報）。

【０００３】ここで、この作業装置を構成するテレスコ
ピックアームは、ブームの先端側に揺動可能に取付けら
れた１本の外筒と、この外筒内に長さ方向に伸縮可能に
組込まれた３本の内筒とからなり、該各内筒のうち最も
内側に位置する内筒の先端側にクラムシェルバケットを
取付ける構成となっている。そして、外筒から各内筒を
繰出すことによりテレスコピックアームを伸長させ、縦
坑内に挿入したクラムシェルバケットによって縦坑内の
土砂を掘削した後、テレスコピックアームを縮小させて
クラムシェルバケットを縦坑内から引抜き、クラムシェ
ルバケットによってつかんだ土砂を地上に排出する。

【０００４】ところで、上述の従来技術によるテレスコ
ピックアームを備えた作業装置では、ブームの先端部に
テレスコピックアームを構成する外筒の長さ方向中間部
が取付けられる構成となっている。

【０００５】このため、例えば道幅の狭い道路での掘削
作業で上部旋回体の旋回動作を行う際、上部旋回体の旋
回半径を小さくするためにブームを起立させた場合に
は、テレスコピックアームの上端部がブームの先端部か
ら上向きに大きく突出してしまい、このテレスコピック
アームの上端部が道路上に架設された電線等と干渉して
しまうおそれがある。

【０００６】また、他の従来技術として、例えば実開平
５−４７０５３号公報には、ブームの先端側に設けら
れ、テレスコピックアームの外筒に摺動可能に係合する
支持部材と、支持部材と外筒との間に設けられた両ロッ
ド式の油圧シリンダと、この油圧シリンダの各ロッド先
端部に設けた可動滑車と、テレスコピックアームの外筒
および内筒に設けた複数の固定滑車と、可動滑車と固定
滑車との間に巻回したワイヤとを備え、テレスコピック
アームを伸縮させるために油圧シリンダを作動させたと
きに、外筒が支持部材に対して長さ方向に摺動する構成
となった作業装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した他の
従来技術による作業装置では、油圧シリンダの各ロッド
先端部に可動滑車が設けられると共に、テレスコピック
アームの外筒および内筒に複数の固定滑車が設けられる
ため、作業装置全体の構成が複雑化してしまうという問
題がある。

【０００８】また、上述した他の従来技術による作業装
置では、テレスコピックアームの伸長動作とブームに対
するテレスコピックアームの取付位置が変位する動作と
が同期して行われ、テレスコピックアームを縮小させた
状態では、テレスコピックアームの上端部はブーム先端
に対して常に上方に位置する。このため、上述したよう
な、上方に架線等の障害物が存在する場合には、テレス
コピックアームの上端部が障害物と干渉するおそれがあ
るため、作業高さ制限を考慮して機械を選定する必要が
あった。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、作業現場での高さ制限に対応でき、装置
全体の構成を簡素化することができる建設機械の作業装
置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による建設機械の作業装置は、
建設機械の上部旋回体に俯仰動可能に設けられたブーム
と、前記ブームの先端側に揺動可能に取付けられた支持
枠体と、外筒と該外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納さ
れた１段または複数段の内筒とからなり、前記支持枠体
に対して外筒が長さ方向に移動可能に支持されたテレス
コピックアームと、前記テレスコピックアームの外筒と
支持枠体とに連結され、前記支持枠体に対してテレスコ
ピックアームを長さ方向に移動させる油圧シリンダとか
ら構成してなる。

【００１１】このような構成とすることにより、油圧シ
リンダを作動させると、支持枠体によって支持されたテ
レスコピックアームの外筒が該支持枠体に対して長さ方
向に移動し、ブームに対してテレスコピックアームの取
付位置を随時変位させることができ、例えば地面からテ
レスコピックアームの上端部までの高さ寸法を低く抑え
ることができる。

【００１２】また、請求項２の発明は、アーム支持手段
を構成する支持枠体の内周側には、前記テレスコピック
アームの外筒を前記支持枠体に沿って案内するローラ装
置を設ける構成としたことにある。

【００１３】このように構成することにより、テレスコ
ピックアームが油圧シリンダによって支持枠体に沿って
長さ方向に移動するとき、テレスコピックアームの外筒
をローラ装置によって案内することができる。

【００１４】さらに、請求項３の発明は、前記支持枠体
はブームの先端に揺動可能に支持され、前記支持枠体と
ブームとの間には前記支持枠体を揺動させる揺動シリン
ダを設けたことにある。

【００１５】このように構成することにより、揺動シリ
ンダを作動させると、支持枠体はブームの先端側を中心
として揺動し、支持枠体に支持されたテレスコピックア
ームがブームの先端側で揺動する。

【００１６】また、請求項４の発明は、前記テレスコピ
ックアームの先端には掘削具を取付けたことにある。

【００１７】このように構成することにより、テレスコ
ピックアームを伸縮させた状態で掘削具を作動させ、該
掘削具によって地中深く縦坑等を掘削することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による建設機械の作
業装置の実施形態を縦坑掘削用の油圧ショベルに適用し
た場合を例に挙げ、図１ないし図４を参照しつつ詳細に
説明する。

【００１９】図中、１は下部走行体を示し、下部走行体
１上には上部旋回体２が旋回可能に搭載されている。こ
こで、上部旋回体２は旋回フレーム３を有し、この旋回
フレーム３上には、上部旋回体２の左側に位置する運転
室４、該運転室４の後側に位置してエンジン、油圧源
（いずれも図示せず）等が収容された機械室５、該機械
室５の後部側に位置するカウンタウェイト６等が設けら
れている。

【００２０】７は上部旋回体２の前側に配設された作業
装置で、該作業装置７は、上部旋回体２の前側に俯仰動
可能に取付けられたブーム８と、該ブーム８の先端側に
取付けられた後述のアーム支持枠体１０と、該アーム支
持枠体１０に支持されたテレスコピックアーム１５と、
該テレスコピックアーム１５の先端側に設けられたクラ
ムシェルバケット２０とから大略構成されている。

【００２１】９は上部旋回体２とブーム８との間に設け
られたブームシリンダで、該ブームシリンダ９のロッド
９Ａを伸縮させることにより、ブーム８が上部旋回体２
に対して俯仰動する。

【００２２】１０はブーム８の先端側に揺動可能に取付
けられたアーム支持枠体を示し、該アーム支持枠体１０
は、図２に示すように断面四角形状の角筒体として形成
され、その内周側にはテレスコピックアーム１５が長さ
方向に移動可能に挿嵌されている。そして、アーム支持
枠体１０の外側面には一対のブラケット１１，１１が溶
接等によって固着され、該各ブラケット１１間には、ブ
ーム８の先端側がピン１２を介して揺動可能に取付けら
れると共に、後述するアーム揺動シリンダ１３のロッド
１３Ａがピン結合されている。

【００２３】１３はブーム８とアーム支持枠体１０との
間に設けられたアーム揺動シリンダで、該アーム揺動シ
リンダ１３のロッド１３Ａは、アーム支持枠体１０のブ
ラケット１１にピン１４を介して連結されている。従っ
て、アーム揺動シリンダ１３のロッド１３Ａを伸縮させ
ることにより、アーム支持枠体１０がピン１２を中心と
してブーム８の先端側で揺動する構成となっている。

【００２４】１５はアーム支持枠体１０によって長さ方
向に移動可能に支持されたテレスコピックアームを示
し、該テレスコピックアーム１５は、図２に示すよう
に、四角形の断面形状を有する角筒状の外筒１６と、該
外筒１６の内周側に長さ方向に伸縮可能に収納された角
筒状の１段目の内筒１７と、該内筒１７の内周側に長さ
方向に伸縮可能に収納された角筒状の２段目の内筒１８
とからなっている。そして、テレスコピックアーム１５
内には、内筒１７，１８を外筒１６に対して伸縮させる
油圧シリンダ等からなるアーム伸縮シリンダ（図示せ
ず）が設けられ、このアーム伸縮シリンダを作動させる
ことにより、テレスコピックアーム１５は、図１に示す
縮小状態と図４に示す伸長状態との間でアーム長さを変
化させる。

【００２５】１９はテレスコピックアーム１５の上端側
に配設されたホースリールで、該ホースリール１９は、
上部旋回体２の機械室５内に設けられた油圧源（図示せ
ず）からの作動油を、テレスコピックアーム１５の先端
側に設けられたクラムシェルバケット２０の後述するバ
ケット開閉シリンダ２２に供給するための油圧ホース
（図示せず）が巻き回されるもので、テレスコピックア
ーム１５の伸縮動作に追従して該油圧ホースを繰出し、
繰込みするものである。

【００２６】２０はテレスコピックアーム１５を構成す
る内筒１８の先端側にピン２１を介して揺動可能に取付
けられた掘削具としてのクラムシェルバケットで、該ク
ラムシェルバケット２０はバケット開閉シリンダ２２に
よって開閉し、土木作業時に縦坑内の土砂等を掘削する
ものである。

【００２７】２３はテレスコピックアーム１５の外筒１
６とアーム支持枠体１０とに連結された油圧シリンダと
してのアーム昇降シリンダを示し、該アーム昇降シリン
ダ２３は、チューブ２４と、先端側がチューブ２４の外
部に突出し該チューブ２４に対して伸縮可能となったロ
ッド２５とを有している。

【００２８】ここで、アーム昇降シリンダ２３のチュー
ブ２４は、アーム支持枠体１０の内周側にブラケット２
６によって固着され、ロッド２５の先端側は、テレスコ
ピックアーム１５の外筒１６下端側に突設されたブラケ
ット２７に継手２８を介してピン結合されている。従っ
て、アーム昇降シリンダ２３のロッド２５を縮小させた
状態では、テレスコピックアーム１５は図１に示す上昇
位置に移動し、ロッド２５を伸長させた状態では、テレ
スコピックアーム１５は図３に示す下降位置に移動する
構成となっている。

【００２９】２９，２９，…はアーム支持枠体１０の内
周側に配設された複数のローラ装置を示し、該各ローラ
装置２９は、図２に示すように、アーム支持枠体１０の
内周面に固着された二股状のブラケット３０と、該ブラ
ケット３０にピン３１を介して回転可能に支持され、テ
レスコピックアーム１５の外筒１６の外周面に当接した
ローラ３２とから構成されている。そして、ローラ装置
２９は、例えばアーム支持枠体１０の上端側に位置して
外筒１６を挟むように４個配設され、アーム支持枠体１
０の下端側に位置して外筒１６を挟むように４個配設さ
れている。

【００３０】そして、各ローラ装置２９は、テレスコピ
ックアーム１５の外筒１６をアーム支持枠体１０に沿っ
て案内することにより、アーム昇降シリンダ２３によっ
てテレスコピックアーム１５をアーム支持枠体１０内で
円滑に移動させるものである。

【００３１】本実施形態による作業装置７は上述の如き
構成を有するもので、以下、この作業装置７を備えた油
圧ショベルを用いて縦坑を掘削する場合について説明す
る。

【００３２】まず、図１に示すように、テレスコピック
アーム１５を縮小状態に保持し、アーム昇降シリンダ２
３のロッド２５を縮小させてテレスコピックアーム１５
を上昇位置に移動させる。この状態で、下部走行体１を
走行させ、上部旋回体２を旋回させることにより、クラ
ムシェルバケット２０を縦坑を掘削すべき縦坑３３の真
上に位置決めする。

【００３３】このとき、上部旋回体２の旋回時に作業装
置７の旋回半径を小さくするため、ブーム８を起立させ
た状態（図１の状態）にすると、地面からブーム８の先
端部（ピン１２の取付位置）までの地上高さが比較的大
きな高さ寸法Ａとなり、この結果、地面からテレスコピ
ックアーム１５の上端部（ホースリール１９の上端部）
までの高さが長尺な高さ寸法Ｂとなってしまう。

【００３４】このように、地面からテレスコピックアー
ム１５の上端部までの高さが長尺な高さ寸法Ｂとなり、
例えば道路上に架設された電線等と干渉するおそれがあ
る場合には、アーム昇降シリンダ２３のロッド２５を伸
長させ、テレスコピックアーム１５を図３に示す下降位
置に移動させる。これにより、地面からテレスコピック
アーム１５の上端部までの高さを、図１中に示す高さ寸
法Ｂよりも低い高さ寸法Ｃに抑えることができ、電線等
との干渉を確実に回避することができる。

【００３５】このようにして、クラムシェルバケット２
０を縦坑３３の真上に位置決めした状態でテレスコピッ
クアーム１５のアーム伸縮シリンダ（図示せず）を作動
させ、外筒１６から内筒１７および内筒１８を繰出すこ
とにより、図４に示すように、テレスコピックアーム１
５を縦坑３３内に伸長させる。この状態で、バケット開
閉シリンダ２２によってクラムシェルバケット２０を開
閉させることにより、縦坑３３内の土砂を掘削する。

【００３６】このとき、テレスコピックアーム１５は下
降位置に移動しているため、外筒１６の下端側は地面に
接近した位置に位置決めされている。従って、テレスコ
ピックアーム１５の外筒１６内から内筒１７，１８を繰
出すことにより、クラムシェルバケット２０を地中深く
挿入することができ、大きな掘削深さを得ることができ
る。

【００３７】そして、クラムシェルバケット２０によっ
て縦坑３３内の土砂をつかんだ状態でテレスコピックア
ーム１５を縮小させ、図３に示すようにクラムシェルバ
ケット２０を縦坑３３から引抜く。そして、例えば上部
旋回体２を旋回させてクラムシェルバケット２０を所望
の排土場所まで移動させた後、バケット開閉シリンダ２
２によってクラムシェルバケット２０を開くことによ
り、掘削した土砂を排土場所に排出する。

【００３８】この排土作業時においても、テレスコピッ
クアーム１５は下降位置に保持されているため、地面か
らテレスコピックアーム１５の上端部までの高さ寸法Ｃ
を低く抑えることができ、テレスコピックアーム１５が
電線等と干渉するのを確実に回避できる。

【００３９】上述の如く本実施形態によれば、ブーム８
の先端側にテレスコピックアーム１５の外筒１６を長さ
方向に移動可能に支持するアーム支持枠体１０を設け、
このアーム支持枠体１０とテレスコピックアーム１５の
外筒１６との間に設けたアーム昇降シリンダ２３を作動
させることにより、ブーム８に対するテレスコピックア
ーム１５の取付位置を随時変位させることができる。こ
れにより、例えば高さ制限のある作業現場において縦坑
の掘削作業を行い場合でも、地面からテレスコピックア
ーム１５の上端部までの高さ寸法を低く抑えることがで
き、作業現場での高さ制限の範囲内に収めることができ
る。

【００４０】また、アーム支持枠体１０とアーム昇降シ
リンダ２３とでブーム８に対するテレスコピックアーム
１５の取付位置を変位させる構成としたから、作業装置
７全体の構成を簡素化することができる。

【００４１】さらに、アーム支持枠体１０の内周側にテ
レスコピックアーム１５の外筒１６をアーム支持枠体１
０に沿って案内するローラ装置２９を設けたから、テレ
スコピックアーム１５がアーム昇降シリンダ２３によっ
てアーム支持枠体１０に沿って移動するとき、テレスコ
ピックアーム１５の外筒１６がローラ装置２９によって
案内され、テレスコピックアーム１５を円滑に移動させ
ることができる。

【００４２】なお、上述した実施形態では、外筒１６
と、外筒１６内に収納された１段目の内筒１７と、内筒
１７内に収納された２段目の内筒１８とからなるテレス
コピックアーム１５を用いた場合を例に挙げたが、本発
明はこれに限るものではなく、例えば外筒内に１本また
は３本以上の内筒を収納したテレスコピックアームを適
用してもよい。

【００４３】また、上述の実施形態では、昇降シリンダ
２３のチューブ２４をアーム支持枠体１０に連結し、ロ
ッド２５をテレスコピックアーム１５の外筒１６に連結
した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、チュ
ーブ２４をテレスコピックアーム１５の外筒１６に連結
し、ロッド２５をアーム支持枠体１０に連結する構成と
してもよい。

【００４４】さらに、上述した実施形態では、テレスコ
ピックアーム１５の先端に掘削具としてクラムシェルバ
ケット２０を取付けた場合を例に挙げたが、本発明はこ
れに限らず、例えばドリル、ブレーカ等の他の掘削具を
取付ける構成としてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、ブームの先端側に揺動可能に取付けられた支持枠
体によってテレスコピックアームを長さ方向に移動可能
に支持し、かつ支持枠体とテレスコピックアームの外筒
との間に、支持枠体に対してテレスコピックアームを長
さ方向に移動させる油圧シリンダを設ける構成としたか
ら、油圧シリンダを作動させることにより、テレスコピ
ックアームの外筒が支持枠体に対して長さ方向に移動
し、ブームに対するテレスコピックアームの取付位置を
随時変位させることができる。

【００４６】これにより、例えば高さ制限のある作業現
場において縦坑の掘削作業を行い場合でも、地面からテ
レスコピックアームの上端部までの高さ寸法を低く抑え
ることができ、作業現場での高さ制限の範囲内に収める
ことができる。

【００４７】しかも、支持枠体と油圧シリンダとによっ
てブームに対するテレスコピックアームの取付位置を変
位させる構成としたから、作業装置全体の構成を簡素化
することができる。

【００４８】また、請求項２の発明によれば、支持枠体
の内周側に、テレスコピックアームの外筒を支持枠体に
沿って案内するローラ装置を設ける構成としたから、テ
レスコピックアームが油圧シリンダによって長さ方向に
移動するとき、ローラ装置がテレスコピックアームの外
筒を案内することにより、テレスコピックアームを円滑
に移動させることができる。

【００４９】さらに、請求項３の発明によれば、支持枠
体をブームの先端に揺動可能に支持し、支持枠体とブー
ムとの間には揺動シリンダを設ける構成としたから、揺
動シリンダを作動させることにより、テレスコピックア
ームをブームの先端側で揺動させることができる。

【００５０】また、請求項４の発明によれば、テレスコ
ピックアームの先端に掘削具を取付けたことにより、テ
レスコピックアームを伸縮させた状態で掘削具を作動さ
せ、該掘削具によって地中深く縦坑等を掘削することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による建設機械の作業装置を備えた油圧
ショベルを示す側面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向からみたアーム支持枠
体、テレスコピックアーム、アーム昇降シリンダ等を示
す横断面図である。

【図３】テレスコピックアームが下降位置に移動した状
態を示す側面図である。

【図４】クラムシェルバケットによって縦坑を掘削する
状態を示す側面図である。

【符号の説明】

２ 上部旋回体 ７ 作業装置 ８ ブーム １０ アーム支持枠体 １３ アーム揺動シリンダ １５ テレスコピックアーム １６ 外筒 １７，１８ 内筒 ２０ クラムシェルバケット（掘削具） ２３ アーム昇降シリンダ（油圧シリンダ） ２４ チューブ ２５ ロッド ２９ ローラ装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械の上部旋回体に俯仰動可能に設
   けられたブームと、前記ブームの先端側に揺動可能に取
   付けられた支持枠体と、外筒と該外筒内に長さ方向に伸
   縮可能に収納された１段または複数段の内筒とからな
   り、前記支持枠体に対して外筒が長さ方向に移動可能に
   支持されたテレスコピックアームと、前記テレスコピッ
   クアームの外筒と支持枠体とに連結され、前記支持枠体
   に対してテレスコピックアームを長さ方向に移動させる
   油圧シリンダとから構成してなる建設機械の作業装置。
2. 【請求項２】 前記支持枠体の内周側には、前記テレス
   コピックアームの外筒を前記支持枠体に沿って案内する
   ローラ装置を設ける構成としてなる請求項１に記載の建
   設機械の作業装置。
3. 【請求項３】 前記支持枠体はブームの先端に揺動可能
   に支持され、前記支持枠体とブームとの間には前記支持
   枠体を揺動させる揺動シリンダを設けてなる請求項１ま
   たは２に記載の建設機械の作業装置。
4. 【請求項４】 前記テレスコピックアームの先端には掘
   削具を取付けてなる請求項１，２または３に記載の建設
   機械の作業装置。