WO2022209339A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2022209339A1
WO2022209339A1 PCT/JP2022/005331 JP2022005331W WO2022209339A1 WO 2022209339 A1 WO2022209339 A1 WO 2022209339A1 JP 2022005331 W JP2022005331 W JP 2022005331W WO 2022209339 A1 WO2022209339 A1 WO 2022209339A1
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cylinder
arm
work
guard
link
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PCT/JP2022/005331
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大輝 小川
駿佑 朝日
啓充 加庭
拓人 佐々木
作 天童
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日立建機株式会社
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    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2264Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E02F9/2271Actuators and supports therefor and protection therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to a construction machine equipped with a working device operated by a hydraulic cylinder.
  • Hydraulic excavators which represent construction machinery, have a body composed of a self-propelled lower traveling body and an upper rotating body mounted on the lower traveling body so that it can swivel.
  • a working device is provided on the front side of the upper rotating body.
  • a working device for demolition work usually includes a boom whose base end is rotatably connected to a revolving frame of an upper revolving structure, an arm rotatably connected to the tip of the boom, and a rotatable arm to the tip of the arm. and a work tool (work attachment) such as a crusher that is operably connected.
  • a boom cylinder for raising and lowering the boom is provided between the revolving frame and the boom, and an arm cylinder for rotating the arm on the tip side of the boom is provided between the boom and the arm.
  • a work tool cylinder attachment cylinder
  • a work tool cylinder attachment cylinder
  • a work tool cylinder is provided between the arm and the work tool to rotate the work tool at the tip side of the arm, and the work tool cylinder is normally arranged on the upper surface side of the arm.
  • the range of movement of the work tools relative to the arm is narrow, and work is often performed at a position lower than the upper surface of the arm. Therefore, the height of the work implement cylinder arranged on the upper surface side of the arm is often the maximum, and there is a high risk that the work implement cylinder will come into contact with the ceiling, reinforcing bars, etc. of the building to be demolished.
  • the rod-side guard slides against the tube-side guard guide due to the expansion and contraction of the work tool cylinder. For this reason, the sliding portion between the rod-side guard and the tube-side guard catches fragments of reinforcing bars, concrete, etc., generated by demolition work of the building, which hinders the smooth sliding movement of the rod-side guard.
  • two guards, a tube-side guard and a rod-side guard, are required, and fixtures such as bolts and pins are required for attaching these guards to the tube and rod. For this reason, the cylinder guard according to Patent Document 1 has a problem that the number of parts and the number of man-hours for mounting are increased, and the manufacturing cost of the cylinder guard is increased.
  • An object of the present invention is to provide a construction machine capable of protecting a work tool cylinder.
  • the present invention comprises a self-propellable vehicle body and a working device provided on the vehicle body, wherein the working device comprises a boom rotatably attached to the vehicle body and a rotatable tip of the boom. a working tool rotatably attached to the tip of the arm; a working tool cylinder having one end attached to the arm for rotating the working tool;
  • the work implement cylinder has the arm folded toward the boom.
  • the link is arranged on the lower surface side of the arm that sometimes faces the boom, rotates and displaces in synchronization with the expansion and contraction of the work implement cylinder, and is interposed between the work implement and the work implement cylinder.
  • a cylinder guard is provided.
  • the cylinder guard rotates and displaces in synchronization with the expansion and contraction of the work implement cylinder, and intervenes between the work implement and the work implement cylinder while moving integrally with the link.
  • the cylinder guard can prevent debris scattered from the building from colliding with the work tool cylinder, thereby protecting the work tool cylinder. .
  • FIG. 1 is a left side view showing a hydraulic excavator for demolition work to which an embodiment of the present invention is applied;
  • FIG. It is a left side showing an arm, a link, and a cylinder guard when the work implement cylinder is in a contracted state.
  • Fig. 10 is a left side view showing the arm, link and cylinder guard when the work implement cylinder is between the retracted and extended states; It is a left side view showing an arm, a link, and a cylinder guard when the work implement cylinder is in an extended state.
  • FIG. 3 is a front view of an arm, a link, a work tool cylinder, and a cylinder guard as viewed in the direction of arrows VV in FIG.
  • FIG. 2 It is a perspective view which shows a cylinder guard alone.
  • Fig. 2 is a left side view showing a state in which the hydraulic excavator performs demolition work of a building;
  • Fig. 10 is a left side view showing the working device that performs dismantling work with the working tool cylinder in a contracted state;
  • Fig. 10 is a left side view showing the working device that performs the demolition work with the working tool cylinder between the contracted state and the extended state;
  • Fig. 10 is a left side view showing the working device that performs dismantling work with the working tool cylinder in an extended state;
  • the traveling direction of the hydraulic excavator is defined as the front-rear direction
  • the direction perpendicular to the traveling direction is defined as the left-right direction.
  • a hydraulic excavator 1 for demolition work includes a self-propelled crawler-type lower traveling body 2, an upper revolving body 3 rotatably mounted on the lower traveling body 2, and an upper revolving body 3 provided on the front side of the upper revolving body 3. and a working device 8 .
  • the lower traveling body 2 and the upper revolving body 3 constitute the vehicle body of the hydraulic excavator 1 .
  • the hydraulic excavator 1 is suitably used for demolition work of demolishing a structure having a large height above the ground, such as a high-rise building.
  • the upper revolving body 3 includes a revolving frame 4 serving as a base, a counterweight 5 provided on the rear end side of the revolving frame 4 , a cab 6 disposed on the front left side of the revolving frame 4 , and a front side of the counterweight 5 . It is configured including a building cover 7 arranged in.
  • the cab 6 defines an operator's cab for manipulating the hydraulic excavator 1. Inside the cab 6 are a travel lever/pedal device for controlling the travel motion of the lower travel body 2, the revolving motion of the upper revolving body 3, An operating lever device (none of which is shown) is provided for controlling the operation of the working device 8 .
  • Mounted equipment such as an engine, a hydraulic pump, and a heat exchanger are housed inside the building cover 7 .
  • a support bracket (not shown) rising in a mountain shape from the bottom plate is integrally provided on the front end side of the revolving frame 4 .
  • the support bracket rotatably supports the base end side of a lower boom 9, which will be described later, and also rotatably supports the base end side of the boom cylinder 19. As shown in FIG.
  • a multi-boom work device 8 is attached to the front end of the revolving frame 4 that constitutes the upper revolving body 3 .
  • the work device 8 includes a lower boom 9 and an upper boom 10 forming booms, a middle arm 11 and an arm 12 forming arms, a work implement 13 and a link 16 .
  • the base end side of the lower boom 9 is rotatably attached to the front end side (the support bracket) of the revolving frame 4 .
  • a proximal end of an upper boom 10 is fixed to the tip of the lower boom 9 using fasteners such as bolts.
  • a proximal end of a middle arm 11 is rotatably connected to the tip of the upper boom 10 using a pin 11A.
  • the middle arm 11 is provided with a first bracket 11B and a second bracket 11C adjacent to each other.
  • the proximal end of the arm 12 is rotatably connected to the distal end of the middle arm 11 using a pin 11D.
  • the arm 12 is formed as a rectangular tubular body with a square cross section surrounded by an upper surface 12A, a lower surface 12B, and left and right side surfaces 12C. As shown in FIG. 10, the lower surface 12B of the arm 12 faces the upper boom 10 when the arm 12 is folded toward the upper boom 10 side.
  • a first bracket 12D and a second bracket 12E are provided adjacent to each other on the lower surface 12B of the arm 12 .
  • a joint device 14 of a work tool 13 is rotatably connected to the tip of the arm 12 using a pin 12F.
  • the working tool 13 is rotatably attached to the tip of the arm 12.
  • the joint device 14 and the crusher 15 constitute the working tool 13 .
  • the joint device 14 is a device for replacing and attaching various work attachments such as a bucket, a grapple, and a crusher 15 to the tip of the arm 12 according to the work content of the hydraulic excavator 1 .
  • a crusher 15 for demolition work is attached to the joint device 14
  • the joint device 14 and the crusher 15 constitute a working tool 13 .
  • the joint device 14 has a base member 14A, a fixed hook 14B fixed to the base member 14A, and a movable hook 14C.
  • the movable hook 14C is movably provided on the base member 14A and moves toward or away from the fixed hook 14B.
  • a crusher 15 for demolition work is rotatably attached to the tip of the arm 12 via a joint device 14 .
  • Two pins 15A are provided on the base end side of the crusher 15, and these two pins 15A are engaged with the fixed hook 14B and the movable hook 14C of the joint device 14, whereby the crusher 15 is connected to the joint device 14.
  • the crusher 15 has left and right claw members 15B that are opened and closed by a hydraulic cylinder.
  • the left and right claw members 15B crush buildings and the like, and in order to prevent the fragments generated by the crushing from falling, they are placed in a stable place around them. put in
  • the link 16 is provided on the tip side of the arm 12 and connects between the work implement cylinder 22 and the work implement 13, which will be described later. As shown in FIGS. 2 to 5, the link 16 is composed of a first link 17 and a second link 18, and rotates in synchronism with the expansion and contraction of the work tool cylinder 22, so that the arm 12 is moved. The work tool 13 is rotated.
  • the first link 17 consists of a pair of link plates that extend linearly, and face each other in the left-right direction with the arm 12 interposed therebetween.
  • An intermediate portion in the length direction of the first link 17 is rotatably connected via a pin 17A to a position adjacent to a connecting portion (pin 12F) with the joint device 14 on the distal end side of the arm 12.
  • One end 17B in the length direction of the first link 17 is arranged on the lower surface 12B side of the arm 12 and connected to the rod 22B of the work tool cylinder 22 .
  • the other end 17 ⁇ /b>C of the first link 17 in the length direction is arranged on the side of the upper surface 12 ⁇ /b>A of the arm 12 and connected to the second link 18 .
  • Two seat screws (not shown) are provided on the one end 17B sides of the left and right first links 17, respectively.
  • the second link 18 is provided between the other end 17C of the first link 17 and the joint device 14 to connect the two.
  • One longitudinal end of the second link 18 is rotatably connected to the other end 17C of the first link 17 via a pin 18A.
  • the other end in the length direction of the second link 18 is rotatably connected to a position of the base member 14A of the joint device 14 separated from the pin 12F using a pin 18B.
  • a pair of (two) left and right boom cylinders 19 are provided between the revolving frame 4 and the lower boom 9 (only the left side is shown).
  • the bottom side of the boom cylinder 19 is rotatably attached to the support bracket of the revolving frame 4 .
  • the rod side of the boom cylinder 19 is rotatably connected to the tip side of the lower boom 9 using a pin 19A.
  • a pair of (two) left and right middle arm cylinders 20 are provided between the upper boom 10 and the middle arm 11 (only the left side is shown).
  • the bottom side of the middle arm cylinder 20 is rotatably connected to the upper boom 10 using a pin 20A, and the rod side of the middle arm cylinder 20 is rotatable to the first bracket 11B of the middle arm 11 using a pin 20B.
  • An arm cylinder 21 is provided between the middle arm 11 and the arm 12 .
  • the bottom side of the arm cylinder 21 is rotatably connected to the second bracket 11C of the middle arm 11 using a pin 21A, and the rod side of the arm cylinder 21 is connected to the first bracket 12D of the arm 12 using a pin 21B. It is rotatably connected.
  • the work implement cylinder 22 is arranged on the lower surface 12B side of the arm 12 and provided between the arm 12 and the link 16 .
  • the work implement cylinder 22 has a tube 22A, a piston (not shown) slidably provided in the tube 22A, and a rod 22B having a proximal end attached to the piston and a distal end protruding from the tube 22A.
  • One end (tube 22A) in the length direction of the work implement cylinder 22 is rotatably connected to the second bracket 12E of the arm 12 using a pin 22C.
  • the other end (rod 22B) of the working implement cylinder 22 in the length direction is rotatably connected to one end 17B of the first link 17 using a pin 22D.
  • the first link 17 rotates around the connecting portion (pin 17A) with the arm 12 as the work tool cylinder 22 expands and contracts, and the first link 17 moves through the second link 18. is transmitted to the joint device 14.
  • the work tool 13 composed of the joint device 14 and the crusher 15 rotates around the connecting portion (pin 12F) with the arm 12 .
  • the work implement cylinder 22 expands and contracts between the contracted state and the extended state, so that the crusher 15 is rotated and displaced within the range shown in FIGS. conduct.
  • the work implement cylinder 22 is arranged on the lower surface 12B side of the arm 12, when the work implement 13 is rotated upward around the pin 12F, the work implement cylinder 22 is extended. On the other hand, when the work implement 13 is rotated downward, the work implement cylinder 22 is retracted. Therefore, compared to the case where the work tool cylinder 22 is arranged on the upper surface 12A side of the arm 12, for example, when lifting waste materials such as reinforcing bars and concrete produced by demolition work using the work tool 13, the work tool The cylinder 22 is extended and can generate a large force.
  • FIG. 1 The cylinder guard 23 used in this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 6.
  • FIG. 1 The cylinder guard 23 is fixed to a pair of first links 17 forming the link 16 .
  • the cylinder guard 23 is provided between the work implement 13 and the work implement cylinder 22 when the work implement cylinder 22 expands and contracts between the retracted state (the state shown in FIG. 2) and the extended state (the state shown in FIG. 4). It intervenes and protects the work implement cylinder 22 .
  • the cylinder guard 23 is formed as a rectangular plate using a steel plate material or the like, and has a mounting plate portion 23A attached to the pair of first links 17 and a mounting plate portion 23A which is inclined with respect to the mounting plate portion 23A. and a guard plate portion 23B integrally provided in a state.
  • the guard plate portion 23B is set at an angle of inclination with respect to the mounting plate portion 23A so as to come closest to the work implement cylinder 22 when the work implement cylinder 22 is contracted as shown in FIG.
  • the cylinder guard 23 has a length dimension that covers the entire length of the contracted work implement cylinder 22 .
  • the width of the cylinder guard 23 is set to be slightly larger than the interval between the pair of first links 17, and bent portions 23C are provided at both ends of the cylinder guard 23 in the width direction.
  • the bent portion 23C is bent at right angles to the mounting plate portion 23A and the guard plate portion 23B, thereby increasing the strength of the cylinder guard 23 as a whole.
  • a mounting plate portion 23A of the cylinder guard 23 is provided with a plurality of (for example, four) bolt insertion holes 23D.
  • the bolt insertion holes 23 ⁇ /b>D correspond to seat screws (not shown) provided two each in the pair of first links 17 constituting the link 16 . Therefore, the cylinder guard 23 is fixed to the first links 17 by screwing the bolts 24 inserted through the bolt insertion holes 23 ⁇ /b>D to the seat screws of the pair of first links 17 .
  • the cylinder guard 23 has one lengthwise end 23E fixed to the first link 17 and the other lengthwise end 23F serving as a free end.
  • the angle ⁇ formed between the guard plate portion 23B of the cylinder guard 23 and the first link 17 is always constant regardless of the expansion and contraction of the work implement cylinder 22 .
  • semi-circular A shaped notch 23G is formed.
  • the notch 23G prevents both ends of the pin 22D from interfering with the bent portion 23C when the cylinder guard 23 is attached to the first link 17. As shown in FIG.
  • the hydraulic excavator 1 has the construction described above. For example, as shown in FIG. . Then, the boom cylinder 19, the middle arm cylinder 20, and the arm cylinder 21 of the work device 8 are extended respectively, and the lower boom 9, the upper boom 10, the middle arm 11, and the arm 12 are erected linearly. As a result, the work tool 13 is placed at a high place, and the hydraulic excavator 1 dismantles the building 100 by using the crusher 15, and disposes of waste materials such as reinforcing bars and concrete on the carrier (not shown) of the transportation vehicle. .
  • the working tool cylinder 22 is set between the contracted state and the extended state. Then, the building 100 is dismantled by the crusher 15 while the working tool 13 is in a posture facing the building 100 .
  • the arm 12 extended in the horizontal direction as described above it is not common to perform dismantling work with the work tool 13 rotated upward about the pin 12F. In this state, the cylinder guard 23 faces the building 100 to protect the work tool cylinder 22 from fragments such as reinforcing bars and concrete scattered from the building 100 .
  • the working tool cylinder 22 is separated from the building 100 and the building 100 and the working tool are separated from each other.
  • Arm 12 is arranged between cylinder 22 .
  • a cylinder guard 23 covers the tip side of the rod 22B of the work implement cylinder 22 protruding from the tip of the arm 12 .
  • most of the tube 22A and the rod 22B of the work tool cylinder 22 can be protected by the arm 12 against fragments of reinforcing bars, concrete, etc., scattered from the building 100.
  • the tip side of the rod 22B of the work tool cylinder 22 can be protected by the cylinder guard 23. As shown in FIG.
  • the cylinder guard 23 always intervenes between the work implement 13 and the work implement cylinder 22 when the work implement cylinder 22 expands and contracts between the contracted state and the extended state.
  • the work implement cylinder 22 can be protected.
  • one end 23E side of the cylinder guard 23 is fixed to the first link 17 of the link 16 using a bolt 24, and the work implement cylinder 22 is protected while rotating integrally with the first link 17.
  • the cylinder guard 23 for example, compared to a cylinder guard in which two members, a rod-side guard and a tube-side guard, are assembled so as to be slidably displaceable, as in the prior art, can prevent debris from getting caught in the sliding portion. There is no malfunction caused by Therefore, the cylinder guard 23 can reliably protect the work implement cylinder 22 over a long period of time.
  • the cylinder guard 23 is made of a single component and can be easily attached to the first link 17 using the bolts 24 . Therefore, the number of parts and the number of man-hours required for mounting can be reduced, for example, compared to a cylinder guard consisting of two members, a rod-side guard and a tube-side guard, as in the prior art. Therefore, the cylinder guard 23 can also contribute to a reduction in manufacturing costs.
  • the work device 8 includes a lower boom 9 and an upper boom 10 rotatably attached to the upper revolving structure 3, and a middle arm 11 rotatably attached to the tip of the upper boom 10. and an arm 12, a work tool 13 rotatably attached to the tip of the arm 12, a work tool cylinder 22 having one end attached to the arm 12 for rotating the work tool 13, and the tip side of the arm 12. and a link 16 that connects the other end of the work implement cylinder 22 and the work implement 13, and the work implement cylinder 22 is connected to the upper boom when the arm 12 is folded toward the upper boom 10 side.
  • the link 16 has a cylinder disposed on the lower surface 12B side of the arm 12 that faces the arm 10 and is rotationally displaced in synchronization with the expansion and contraction of the work implement cylinder 22 and interposed between the work implement 13 and the work implement cylinder 22.
  • a guard 23 is provided.
  • the cylinder guard 23 rotates and displaces in synchronism with the expansion and contraction of the work implement cylinder 22 , thereby interposing between the work implement 13 and the work implement cylinder 22 while moving integrally with the link 16 . do.
  • the cylinder guard 23 prevents debris scattered from the building from colliding with the work tool cylinder 22, thereby protecting the work tool cylinder 22. can do.
  • the cylinder guard 23 has a length dimension that covers the entire length of the work tool cylinder 22 in the contracted state, and is formed of a plate having bent portions 23C at both ends in the width direction. It is fixed to the 1 link 17 while maintaining a constant angle. This configuration eliminates the need to provide a sliding portion between the cylinder guard 23 and the first link 17 . Therefore, the broken pieces or the like generated by the dismantling work do not get caught in the sliding portion, and malfunction of the cylinder guard 23 can be avoided. Moreover, the strength of the entire cylinder guard 23 can be increased by the bent portion 23C.
  • one longitudinal end 23E of the cylinder guard 23 is fixed to the first link 17, and the other longitudinal end 23F of the cylinder guard 23 is a free end. According to this configuration, the cylinder guard 23 can protect the work implement cylinder 22 while being rotationally displaced together with the first link 17 according to the expansion and contraction of the work implement cylinder 22 .
  • the crusher 15 is attached to the tip of the arm 12 via the joint device 14 .
  • the present invention is not limited to this, and a configuration in which the crusher 15 is directly attached to the tip of the arm 12 may be adopted.
  • the present invention is not limited to this, and the configuration may be such that the arm 12 is directly attached to the tip of the upper boom 10 .
  • a crusher 15 for demolition work is attached to the tip of the arm 12 via a joint device 14.
  • the present invention is not limited to this, and can be widely applied to hydraulic excavators equipped with other work implements such as buckets, grapples, and lifting magnets.

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Abstract

作業装置(8)は、上部旋回体(3)に取付けられたロアブーム(9)およびアッパブーム(10)と、アッパブーム(10)の先端に取付けられたミドルアーム(11)およびアーム(12)と、アーム(12)の先端に取付けられた作業具(13)と、作業具(13)を回動させるためにアーム(12)に取付けられた作業具シリンダ(22)と、アーム(12)の先端側に回動可能に取付けられ、作業具シリンダ(22)と作業具(13)との間を連結するリンク(16)とを備える。作業具シリンダ(22)はアーム(12)の下面(12B)側に配置され、リンク(16)の第1リンク(17)にはシリンダガード(23)が固定されている。シリンダガード(23)は、作業具シリンダ(22)の伸縮動作に同期して回動変位し、作業具(13)と作業具シリンダ(22)との間に介在することにより、作業具シリンダ(22)を保護する。

Description

建設機械
 本開示は、油圧シリンダによって作動する作業装置を備えた建設機械に関する。
 建設機械を代表する油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体とにより車体が構成されている。上部旋回体の前部側には作業装置が設けられている。そして、高層建築物等の地上高さが大きな構造物を解体する場合には、上部旋回体の前部側に解体作業用の作業装置が取付けられる。
 解体作業用の作業装置は、通常、基端が上部旋回体の旋回フレームに回動可能に連結されたブームと、ブームの先端に回動可能に連結されたアームと、アームの先端に回動可能に連結された圧砕機等の作業具(作業アタッチメント)とを含んで構成される。旋回フレームとブームとの間には、ブームを起伏させるブームシリンダが設けられ、ブームとアームとの間には、ブームの先端側でアームを回動させるアームシリンダが設けられている。アームと作業具との間には、アームの先端側で作業具を回動させる作業具シリンダ(アタッチメントシリンダ)が設けられ、この作業具シリンダは、通常、アームの上面側に配置されている。
 高層建築物等の解体作業現場、あるいは天井がある作業現場では、アームに対する作業具の可動範囲が狭く、作業具はアームの上面より低い位置で作業を行うことが多い。このため、アームの上面側に配置された作業具シリンダの地上高さが最大となることが多く、解体すべき建築物の天井、鉄筋等に作業具シリンダが接触するリスクが高い。
 これに対し、従来技術では、作業具シリンダのチューブ側に一端が取付けられたチューブ側ガードと、ロッド側に一端が取付けられたロッド側ガードとを備え、チューブ側ガードの他端側とロッド側ガードの他端側とが移動可能に連結されたシリンダガードが提案されている。このシリンダガードは、チューブ側ガードの他端側にガイドが設けられ、ロッド側ガードの他端側がガイドによってスライド可能に支持される。これにより、作業具シリンダの全ストロークの範囲において、チューブ側ガードとロッド側ガードとによって作業具シリンダを上方から覆うことができる(特許文献1)。
特開2014-15780号公報
 しかし、特許文献1によるシリンダガードは、作業具シリンダの伸縮動作により、ロッド側ガードがチューブ側ガードのガイドに対して摺動する。このため、ロッド側ガードとチューブ側ガードとの摺動部が、解体作業によって生じた建築物の鉄筋、コンクリート等の破片を噛込むことにより、ロッド側ガードの円滑なスライド動作が妨げられるという問題がある。また、チューブ側ガードとロッド側ガードとの2つのガードが必要となる上に、これらをチューブおよびロッドに取付けるためのボルト、ピン等の取付具が必要となる。このため、特許文献1によるシリンダガードは、部品点数、取付工数が増加し、シリンダガードの製造コストが嵩むという問題がある。
 本発明の目的は、作業具シリンダを保護することができるようにした建設機械を提供することにある。
 本発明は、自走可能な車体と、前記車体に設けられた作業装置とからなり、前記作業装置は、前記車体に回動可能に取付けられたブームと、前記ブームの先端に回動可能に取付けられたアームと、前記アームの先端に回動可能に取付けられた作業具と、前記作業具を回動させるために前記アームに一端が取付けられた作業具シリンダと、前記アームの先端側に回動可能に取付けられ、前記作業具シリンダの他端と前記作業具との間を連結するリンクとを備えてなる建設機械において、前記作業具シリンダは、前記アームを前記ブーム側に折畳んだときに前記ブームと対面する前記アームの下面側に配置され、前記リンクには、前記作業具シリンダの伸縮動作に同期して回動変位し、前記作業具と前記作業具シリンダとの間に介在するシリンダガードが設けられている。
 本発明によれば、シリンダガードは、作業具シリンダの伸縮動作に同期して回動変位し、リンクと一体に移動しつつ作業具と作業具シリンダとの間に介在する。この結果、例えば作業具を用いて建築物の解体作業等を行うときに、建築物から飛散した破片が作業具シリンダに衝突するのをシリンダガードによって防止し、作業具シリンダを保護することができる。
本発明の実施形態が適用された解体作業用の油圧ショベルを示す左側面図である。 作業具シリンダが縮小状態となったときのアーム、リンク、シリンダガードを示す左側面である。 作業具シリンダが縮小状態と伸長状態との間にあるときのアーム、リンク、シリンダガードを示す左側面である。 作業具シリンダが伸長状態となったときのアーム、リンク、シリンダガードを示す左側面である。 アーム、リンク、作業具シリンダ、シリンダガードを図2中の矢示V-V方向から見た正面図である。 シリンダガードを単体で示す斜視図である。 油圧ショベルが建築物の解体作業を行う状態を示す左側面図である。 作業具シリンダを縮小状態として解体作業を行う作業装置を示す左側面図である。 作業具シリンダが縮小状態と伸長状態との間にある状態で解体作業を行う作業装置を示す左側面図である。 作業具シリンダを伸長状態として解体作業を行う作業装置を示す左側面図である。
 以下、本発明に係る建設機械の実施形態を、解体作業用の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施形態では、油圧ショベルの走行方向を前後方向とし、走行方向と直交する方向を左右方向として説明する。
 解体作業用の油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3の前側に設けられた作業装置8とを含んで構成されている。下部走行体2と上部旋回体3とは、油圧ショベル1の車体を構成している。油圧ショベル1は、例えば高層建築物等の地上高さが大きな構造物を解体する解体作業に好適に用いられる。
 上部旋回体3は、ベースとなる旋回フレーム4と、旋回フレーム4の後端側に設けられたカウンタウエイト5と、旋回フレーム4の前部左側に配置されたキャブ6と、カウンタウエイト5の前側に配置された建屋カバー7とを含んで構成されている。キャブ6は、オペレータが油圧ショベル1を操縦するための運転室を画成し、キャブ6内には下部走行体2の走行動作を制御する走行レバー・ペダル装置、上部旋回体3の旋回動作、作業装置8の動作を制御する操作レバー装置(いずれも図示せず)が設けられている。建屋カバー7の内部には、エンジン、油圧ポンプ、熱交換器等の搭載機器(図示せず)が収容されている。
 旋回フレーム4の前端側には、底板から山型に立上がる支持ブラケット(図示せず)が一体に設けられている。この支持ブラケットは、後述するロアブーム9の基端側を回動可能に支持すると共に、ブームシリンダ19の基端側を回動可能に支持している。
 マルチブーム式の作業装置8は、上部旋回体3を構成する旋回フレーム4の前端部に取付けられている。作業装置8は、ブームを構成するロアブーム9およびアッパブーム10と、アームを構成するミドルアーム11およびアーム12と、作業具13と、リンク16とを含んで構成されている。
 ロアブーム9の基端側は、旋回フレーム4の前端側(前記支持ブラケット)に回動可能に取付けられている。ロアブーム9の先端には、アッパブーム10の基端側がボルト等の締結具を用いて固定されている。アッパブーム10の先端には、ミドルアーム11の基端側がピン11Aを用いて回動可能に連結されている。ミドルアーム11には、第1ブラケット11Bと第2ブラケット11Cとが隣接して設けられている。ミドルアーム11の先端には、アーム12の基端側がピン11Dを用いて回動可能に連結されている。
 アーム12は、上面12A、下面12B、左右の側面12Cによって囲まれた断面四角形状の角筒体として形成されている。図10に示すように、アーム12をアッパブーム10側に折畳んだときに、アーム12の下面12Bはアッパブーム10と対面する。アーム12の下面12Bには、第1ブラケット12Dと第2ブラケット12Eとが隣接して設けられている。アーム12の先端には、ピン12Fを用いて作業具13の継手装置14が回動可能に連結されている。
 作業具13は、アーム12の先端に回動可能に取付けられている。本実施形態では、継手装置14と圧砕機15とによって作業具13が構成されている。
 継手装置14は、例えばバケット、グラップル、圧砕機15等の各種の作業用アタッチメントを、油圧ショベル1の作業内容に応じてアーム12の先端に交換して取付けるための装置である。本実施形態では、解体作業用の圧砕機15が継手装置14に取付けられ、これら継手装置14と圧砕機15とにより作業具13が構成されている。図2に示すように、継手装置14は、ベース部材14Aと、ベース部材14Aに固定された固定フック14Bと、可動フック14Cとを有している。可動フック14Cは、ベース部材14Aに移動可能に設けられ、固定フック14Bに対して接近または離間する方向に移動する。
 解体作業用の圧砕機15は、継手装置14を介してアーム12の先端に回動可能に取付けられている。圧砕機15の基端側には2本のピン15Aが設けられ、これら2本のピン15Aが継手装置14の固定フック14Bおよび可動フック14Cに係合することにより、圧砕機15が継手装置14に固定されている。圧砕機15は、油圧シリンダによって開閉する左右の爪部材15Bを有し、左右の爪部材15Bによって建物等を破砕すると共に、破砕によって生じた破片の落下防止のため、破片を周囲の安定した場所に置く。
 リンク16は、アーム12の先端側に設けられ、後述する作業具シリンダ22と作業具13との間を連結している。図2ないし図5に示すように、リンク16は、第1リンク17と第2リンク18とにより構成され、作業具シリンダ22の伸縮動作に同期して回動することにより、アーム12に対して作業具13を回動させる。
 第1リンク17は、直線状に延びる一対のリンク板からなり、アーム12を挟んで左右方向で対面している。第1リンク17の長さ方向の中間部は、アーム12の先端側のうち継手装置14との連結部(ピン12F)に隣接した位置に、ピン17Aを介して回動可能に連結されている。第1リンク17の長さ方向の一端17Bは、アーム12の下面12B側に配置され、作業具シリンダ22のロッド22Bに連結されている。第1リンク17の長さ方向の他端17Cは、アーム12の上面12A側に配置され、第2リンク18に連結されている。左右の第1リンク17の一端17B側には、それぞれ2個のシートスクリュ(図示せず)が設けられている。
 第2リンク18は、第1リンク17の他端17Cと継手装置14との間に設けられ、両者間を連結している。第2リンク18の長さ方向の一端は、第1リンク17の他端17Cにピン18Aを介して回動可能に連結されている。第2リンク18の長さ方向の他端は、継手装置14のベース部材14Aのうちピン12Fから離間した位置に、ピン18Bを用いて回動可能に連結されている。
 旋回フレーム4とロアブーム9との間には、左右一対(2本)のブームシリンダ19が設けられている(左側のみ図示)。ブームシリンダ19のボトム側は、旋回フレーム4の前記支持ブラケットに回動可能に取付けられている。ブームシリンダ19のロッド側は、ロアブーム9の先端側にピン19Aを用いて回動可能に連結されている。アッパブーム10とミドルアーム11との間には、左右一対(2本)のミドルアームシリンダ20が設けられている(左側のみ図示)。ミドルアームシリンダ20のボトム側は、アッパブーム10にピン20Aを用いて回動可能に連結され、ミドルアームシリンダ20のロッド側は、ミドルアーム11の第1ブラケット11Bにピン20Bを用いて回動可能に連結されている。ミドルアーム11とアーム12との間には、アームシリンダ21が設けられている。アームシリンダ21のボトム側は、ミドルアーム11の第2ブラケット11Cにピン21Aを用いて回動可能に連結され、アームシリンダ21のロッド側は、アーム12の第1ブラケット12Dにピン21Bを用いて回動可能に連結されている。
 作業具シリンダ22は、アーム12の下面12B側に配置され、アーム12とリンク16との間に設けられている。作業具シリンダ22は、チューブ22Aと、チューブ22A内に摺動可能に設けられたピストン(図示せず)と、基端がピストンに取付けられ先端側がチューブ22Aから突出したロッド22Bとを有している。作業具シリンダ22の長さ方向の一端(チューブ22A)は、アーム12の第2ブラケット12Eにピン22Cを用いて回動可能に連結されている。作業具シリンダ22の長さ方向の他端(ロッド22B)は、第1リンク17の一端17Bにピン22Dを用いて回動可能に連結されている。
 従って、作業具シリンダ22が伸縮動作を行うことにより、第1リンク17はアーム12との連結部(ピン17A)を中心として回動し、この第1リンク17の動作が第2リンク18を介して継手装置14に伝わる。これにより、継手装置14および圧砕機15からなる作業具13は、アーム12との連結部(ピン12F)を中心として回動する。本実施形態では、作業具シリンダ22が縮小状態と伸長状態との間で伸縮することにより、圧砕機15は、図8ないし図10に示す範囲で回動変位しつつ、建築物の解体作業を行う。
 この場合、作業具シリンダ22はアーム12の下面12B側に配置されているので、ピン12Fを中心として作業具13を上向きに回動させるときには、作業具シリンダ22は伸長動作となる。一方、作業具13を下向きに回動させるときには、作業具シリンダ22は縮小動作となる。従って、例えばアーム12の上面12A側に作業具シリンダ22が配置される場合に比較して、解体作業によって生じた鉄筋、コンクリート等の廃材を作業具13を用いて持上げる場合には、作業具シリンダ22が伸長動作となって大きな力を発生することができる。
 次に、本実施形態に用いられるシリンダガード23について、図2ないし図6を参照して説明する。シリンダガード23は、リンク16を構成する一対の第1リンク17に固定されている。シリンダガード23は、作業具シリンダ22が縮小状態(図2に示す状態)と伸長状態(図4に示す状態)との間で伸縮するときに、作業具13と作業具シリンダ22との間に介在し、作業具シリンダ22を保護する。
 図6に示すように、シリンダガード23は、鋼板材等を用いて長方形の板体として形成され、一対の第1リンク17に取付けられる取付板部23Aと、取付板部23Aに対して傾斜した状態で一体に設けられたガード板部23Bとを含んで構成されている。ガード板部23Bは、作業具シリンダ22が図2に示す縮小状態となったときに作業具シリンダ22に最も接近するように、取付板部23Aに対する傾斜角度が設定されている。図2および図5に示すように、シリンダガード23は、縮小状態となった作業具シリンダ22を全長に亘って覆う長さ寸法を有している。また、シリンダガード23の幅寸法は、一対の第1リンク17の間隔よりも僅かに大きく設定され、シリンダガード23の幅方向の両端側には、それぞれ屈曲部23Cが設けられている。この屈曲部23Cは、取付板部23Aおよびガード板部23Bに対して直角に折曲げられ、シリンダガード23全体の強度を高めている。
 シリンダガード23の取付板部23Aには、複数(例えば4個)のボルト挿通孔23Dが設けられている。ボルト挿通孔23Dは、リンク16を構成する一対の第1リンク17に2個ずつ設けられたシートスクリュ(図示せず)に対応している。従って、ボルト挿通孔23Dに挿通したボルト24を、一対の第1リンク17のシートスクリュに螺着することにより、シリンダガード23が第1リンク17に固定される。このように、シリンダガード23は、長さ方向の一端23Eが第1リンク17に固定され、長さ方向の他端23Fが自由端となっている。シリンダガード23のガード板部23Bと第1リンク17とがなす角度θは、作業具シリンダ22の伸縮動作に関わらず常に一定となっている。
 また、取付板部23Aの幅方向の両端側に設けられた屈曲部23Cのうち、作業具シリンダ22と第1リンク17との間を連結するピン22Dの軸線と重なる位置には、それぞれ半円形状の切欠部23Gが形成されている。この切欠部23Gは、シリンダガード23を第1リンク17に取付けたときに、ピン22Dの両端が屈曲部23Cに干渉するのを防止する。
 本実施形態による油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、例えば図7に示すように、油圧ショベル1は、下部走行体2によって自走することにより、解体すべき建築物100に接近する。そして、作業装置8のブームシリンダ19、ミドルアームシリンダ20、アームシリンダ21をそれぞれ伸長状態とし、ロアブーム9、アッパブーム10、ミドルアーム11、アーム12を直線状に起立させる。これにより、作業具13が高所に配置され、油圧ショベル1は、圧砕機15によって建築物100を解体し、鉄筋、コンクリート等の廃材を、輸送車両の荷台等(図示せず)に廃棄する。
 ここで、作業装置8を直線状に起立させた状態で解体作業を行うときには、図8に示すように、作業具シリンダ22を縮小状態とすることにより、作業具13をピン12Fを中心として下向きに回動させ、圧砕機15によって建築物100を解体する。このように、作業装置8を直線状に起立させた状態では、作業具13(圧砕機15)は、通常、ピン12Fを中心として下向きに回動した姿勢で解体作業を行う。作業具13をピン12Fを中心として上向きに回動させた姿勢で解体作業を行うことは一般的ではない。この状態では、作業具シリンダ22が建築物100に接近する。しかし、作業具シリンダ22が縮小状態となることにより、シリンダガード23は、作業具シリンダ22の全体を覆うことができる。この結果、圧砕機15による建築物100の解体作業時に、鉄筋、コンクリート等の破片が圧砕機15の周囲に飛散したとしても、シリンダガード23は、これらの破片が作業具シリンダ22に衝突するのを防止し、作業具シリンダ22を保護することができる。
 また、図9に示すように、アーム12をミドルアーム11の先端から水平方向に延ばした状態で解体作業を行う場合には、作業具シリンダ22を縮小状態と伸長状態との中間とする。そして、作業具13を建築物100に正対する姿勢とした状態で、圧砕機15によって建築物100を解体する。このように、アーム12を水平方向に延ばした状態では、作業具13をピン12Fを中心として上向きに回動させた姿勢で解体作業を行うことは一般的ではない。この状態では、シリンダガード23は、建築物100に正対することにより、建築物100から飛散する鉄筋、コンクリート等の破片から作業具シリンダ22を保護することができる。
 さらに、図10に示すように、アーム12をミドルアーム11の先端から下向きに延ばした状態で解体作業を行う場合には、作業具シリンダ22が建築物100から離れると共に、建築物100と作業具シリンダ22との間にアーム12が配置される。また、アーム12の先端から突出した作業具シリンダ22のロッド22Bの先端側は、シリンダガード23によって覆われる。この状態では、建築物100から飛散する鉄筋、コンクリート等の破片に対し、アーム12によって作業具シリンダ22のチューブ22Aおよびロッド22Bの大部分を保護することができる。一方、作業具シリンダ22のロッド22Bの先端側は、シリンダガード23によって保護することができる。
 このように、本実施形態によるシリンダガード23は、作業具シリンダ22が縮小状態と伸長状態との間で伸縮するときに、常に作業具13と作業具シリンダ22との間に介在することにより、作業具シリンダ22を保護することができる。この場合、シリンダガード23は、その一端23E側がリンク16の第1リンク17にボルト24を用いて固定され、第1リンク17と一体に回動変位しつつ作業具シリンダ22を保護する。このため、シリンダガード23は、例えば従来技術のように、ロッド側ガードとチューブ側ガードとの2部材を摺動変位可能に組付けるシリンダガードに比較して、摺動部への破片の噛み込みによって動作不良が生じる不具合がない。従って、シリンダガード23は、長期に亘って確実に作業具シリンダ22を保護することができる。
 しかも、シリンダガード23は単一部品からなり、ボルト24を用いて容易に第1リンク17に取付けることができる。従って、例えば従来技術のように、ロッド側ガードとチューブ側ガードとの2部材からなるシリンダガードに比較して、部品点数、取付工数を低減することができる。従って、シリンダガード23は、製造コストの低減にも寄与することができる。
 かくして、本実施形態による油圧ショベル1は、作業装置8は、上部旋回体3に回動可能に取付けられたロアブーム9およびアッパブーム10と、アッパブーム10の先端に回動可能に取付けられたミドルアーム11およびアーム12と、アーム12の先端に回動可能に取付けられた作業具13と、作業具13を回動させるためにアーム12に一端が取付けられた作業具シリンダ22と、アーム12の先端側に回動可能に取付けられ、作業具シリンダ22の他端と作業具13との間を連結するリンク16とを備え、作業具シリンダ22は、アーム12をアッパブーム10側に折畳んだときにアッパブーム10と対面するアーム12の下面12B側に配置され、リンク16には、作業具シリンダ22の伸縮動作に同期して回動変位し、作業具13と作業具シリンダ22との間に介在するシリンダガード23が設けられている。
 この構成によれば、シリンダガード23は、作業具シリンダ22の伸縮動作に同期して回動変位することにより、リンク16と一体に移動しつつ作業具13と作業具シリンダ22との間に介在する。この結果、例えば作業具13を用いて建築物の解体作業等を行うときに、建築物から飛散した破片が作業具シリンダ22に衝突するのをシリンダガード23によって防止し、作業具シリンダ22を保護することができる。
 実施形態では、シリンダガード23は、縮小状態となった作業具シリンダ22を全長に亘って覆う長さ寸法を有し、幅方向の両端に屈曲部23Cが設けられた板体により形成され、第1リンク17に対し一定の角度を保った状態で固定されている。この構成によれば、シリンダガード23と第1リンク17との間に摺動部を設ける必要がない。従って、この摺動部に解体作業によって生じた破片等を噛み込むことがなく、シリンダガード23の動作不良を回避することができる。また、屈曲部23Cによってシリンダガード23全体の強度を高めることができる。
 実施形態では、シリンダガード23は、長さ方向の一端23E側が第1リンク17に固定され、シリンダガード23の長さ方向の他端23Fは自由端となっている。この構成によれば、シリンダガード23は、作業具シリンダ22の伸縮動作に応じて第1リンク17と一緒に回動変位しつつ、作業具シリンダ22を保護することができる。
 なお、実施形態では、アーム12の先端に、継手装置14を介して圧砕機15を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、アーム12の先端に圧砕機15を直接取付ける構成としても良い。
 また、実施形態では、アッパブーム10の先端にミドルアーム11を介してアーム12を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、アッパブーム10の先端にアーム12を直接取付ける構成としても良い。
 さらに、実施形態では、アーム12の先端に継手装置14を介して解体作業用の圧砕機15を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、バケット、グラップル、リフティングマグネット等の他の作業具を備えた油圧ショベルにも広く適用することができる。
 1 油圧ショベル
 2 下部走行体(車体)
 3 上部旋回体(車体)
 8 作業装置
 9 ロアブーム(ブーム)
 10 アッパブーム(ブーム)
 11 ミドルアーム(アーム)
 12 アーム
 12B 下面
 13 作業具
 16 リンク
 17 第1リンク
 18 第2リンク
 22 作業具シリンダ
 23 シリンダガード
 23C 屈曲部
 23E 一端
 23F 他端

Claims (3)

  1.  自走可能な車体と、前記車体に設けられた作業装置とからなり、
     前記作業装置は、
     前記車体に回動可能に取付けられたブームと、
     前記ブームの先端に回動可能に取付けられたアームと、
     前記アームの先端に回動可能に取付けられた作業具と、
     前記作業具を回動させるために前記アームに一端が取付けられた作業具シリンダと、
     前記アームの先端側に回動可能に取付けられ、前記作業具シリンダの他端と前記作業具との間を連結するリンクとを備えてなる建設機械において、
     前記作業具シリンダは、前記アームを前記ブーム側に折畳んだときに前記ブームと対面する前記アームの下面側に配置され、
     前記リンクには、前記作業具シリンダの伸縮動作に同期して回動変位し、前記作業具と前記作業具シリンダとの間に介在するシリンダガードが設けられていることを特徴とする建設機械。
  2.  前記シリンダガードは、縮小状態となった前記作業具シリンダを全長に亘って覆う長さ寸法を有し、幅方向の両端に屈曲部が設けられた板体により形成され、前記リンクに対し一定の角度を保った状態で固定されていることを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
  3.  前シリンダガードは、長さ方向の一端側が前記リンクに固定され、前記シリンダガードの長さ方向の他端は自由端となっていることを特徴とする請求項1または2に記載の建設機械。
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