JP4768652B2

JP4768652B2 - 建設機械

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Publication number: JP4768652B2
Application number: JP2007065111A
Authority: JP
Inventors: 有多賀安田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: JP2008223381A

Description

本発明は、例えば側溝掘り作業等に用いるオフセットブーム式のフロント装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルには、車体の左側または右側で側溝の掘削作業等を実行できるようにしたオフセットブーム式のフロント装置を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３４９４５号公報

このオフセットブーム式の油圧ショベルは、下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に搭載され、該上部旋回体の旋回フレームの前側には、側溝掘り作業等を行うオフセットブーム式のフロント装置が設けられている。

また、オフセットブーム式のフロント装置は、旋回フレームの前側に俯仰動可能に設けられた第１ブームと、該第１ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に設けられた第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に設けられた第３ブームと、該第３ブームの先端側に回動可能に設けられたアームと、該アームの先端側に回動可能に取付けられたバケットと、前記旋回フレームと第１ブームの先端側との間に設けられ該第１ブームを俯仰動させるブームシリンダと、前記第３ブームとアームとの間に設けられ該アームを回動させるアームシリンダと、前記アームとバケットとの間に設けられ該バケットを回動させるバケットシリンダと、前記第１ブームに対して第３ブームを左，右方向に平行移動（オフセット）させるリンクロッドおよびオフセットシリンダとにより構成されている。

ここで、第１ブームの先端側には、上，下方向に離間した位置で前向きに延びた片持ち構造のブラケットが設けられ、この上，下のブラケットの間に第２ブームの基端側を配置した状態で、上，下方向に縦ピンを挿通して取付けることにより、第１ブームの先端側に第２ブームの基端側を左，右方向に揺動可能に連結している。また、下側のブラケットには、ブームシリンダのロッド先端に設けられた取付ブラケット（取付アイ）を取付けるためのシリンダ用ブラケットが溶接等の固着手段を用いて一体的に固着されている。

そして、油圧ショベルのフロント装置を用いて掘削作業を行うときには、例えばオフセットシリンダを作動させて第２ブームを左，右方向に揺動することにより、第１ブームに対して第３ブーム、アームおよびバケットを左側または右側に平行移動（オフセット）し、側溝を掘削する位置に配置する。また、バケットにより掘削するときには、ブームシリンダのロッドを縮小してフロント装置を下げる。一方、掘削した土砂等を外部に排出するときには、ブームシリンダのロッドを伸長させてフロント装置を持ち上げるようになっている。

ところで、上述した特許文献１の発明では、ブームシリンダを取付けるためのシリンダ用ブラケットは、第１ブームの先端側に片持ち構造で設けられた下側ブラケットに溶接等の手段を用いて固着されている。この場合、ブームシリンダのロッドを縮小したときには下側ブラケットを下側に引張ることになる。このために、第１ブームの先端側、特に下側ブラケットの付根付近の剛性を高める必要があり、第１ブームの重量が増大して動作性能が低下する上に、補強により製造コストが上昇するという問題がある。

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、本発明の目的は、ブームシリンダを動作して作業するときの負荷が第１ブームの先端側に集中するのを防止することにより、第１ブームの補強加工を省略して重量を軽減し、フロント装置の動作性能を向上できるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、自走可能な車体と、基端側が該車体に俯仰動可能に取付けられた第１ブームと、基端側が該第１ブームの先端側に設けられた第２ブームと、前記第１ブームに対して該第２ブームを左，右方向に揺動可能に連結するために前記第１ブームの先端側に上，下方向に延びて設けられた縦ピンと、基端側が前記車体に設けられ先端側が前記第１ブームの先端側に延びて前記第１ブームを俯仰動させるブームシリンダとを備えてなる。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記縦ピンに対してシリンダ取付部を一体または別体に設け、該シリンダ取付部に前記ブームシリンダの先端側を連結し、前記縦ピンの上部には、前記第１ブームの先端側の上部に当接する押え部材を設ける構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記第１ブームの先端側には上，下方向に離間して配置されそれぞれにピン取付穴を有する上，下のブラケットを設け、前記第２ブームの基端側には第２ブーム側のピン取付穴を設け、前記縦ピンは前記第１ブームの各ブラケットのピン取付穴と第２ブームのピン取付穴とに挿通して取付け、前記シリンダ取付部は、前記第１ブームの下側ブラケットとは別部材として、前記縦ピンと一体または別体に設ける構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記縦ピンの下部にはピン取付穴を有する前記シリンダ取付部を設け、該シリンダ取付部のピン取付穴に対して前記ブームシリンダの先端側を連結ピンを用いて直接的に連結する構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記縦ピンの下端面にはねじ穴を設け、前記シリンダ取付部は前記ねじ穴に対してねじ部材を用いて取付ける構成としたことにある。

請求項１の発明によれば、ブームシリンダの先端側を連結するためのシリンダ取付部は、第１ブームに第２ブームを連結している縦ピンに設ける構成としている。これにより、ブームシリンダを動作したときの負荷（引張り荷重、圧縮荷重等）は、シリンダ取付部から縦ピンを通じて第１ブームの先端側の全体に分散させることができる。

この結果、第１ブームの先端側を補強する必要がなくなるから、例えば使用する鋼板の板厚を薄くでき、全体の重量を軽減することができる。また、溶接作業に要する時間を短縮することができる。これにより、フロント装置の動作性能を向上することができ、また製造コストを低減することができる。
さらに、第１ブームの先端側に第２ブームを揺動可能に連結する縦ピンの上部には、第１ブームの先端側の上部に当接する押え部材を設けているので、第１ブームを俯動するためにブームシリンダを縮小すると、シリンダ力が縦ピンを介して押え部材に伝達されて第１ブームを先端部の上面から押え込むことができ、第１ブームの先端全体を押下げることができる。これにより、第１ブームは特別強固に形成する必要がなくなるから、重量の軽減、生産性の向上等を図ることができる。

請求項２の発明によれば、第１ブームの先端側に設けた上，下のブラケットの間に第２ブームの基端側を配置し、各ブラケットのピン取付穴と第２ブームのピン取付穴に亘って縦ピンを挿通して取付ける。この状態で、第１ブームの下側ブラケットとは別部材のシリンダ取付部にブームシリンダの先端側を連結する。これにより、ブームシリンダを動作させた場合の引張り荷重、圧縮荷重等は、シリンダ取付部を介して縦ピンに作用するから、この縦ピンが挿通した上側ブラケットと下側ブラケットの両方に応力を分散させることができ、第１ブームの先端側の耐久性を高めることができる。

請求項３の発明によれば、縦ピンの下部には、ブームシリンダの先端側を連結するためのピン取付穴を有するシリンダ取付部を設けている。これにより、ブームシリンダを連結するためのブラケットを別部材として用意することなく、ブームシリンダを連結ピンを用いてシリンダ取付部に簡単に直接的に連結することができる。

請求項４の発明によれば、縦ピンの下端面に別部材のシリンダ取付部を当接し、該シリンダ取付部に挿通したねじ部材を縦ピンのねじ穴に螺着することにより、該縦ピンにシリンダ取付部を取付けることができる。また、ねじ部材を緩めてシリンダ取付部を取外すことにより、シリンダ取付部、縦ピンを修理したり、交換したりすることができる。

以下、本発明の実施の形態による建設機械として、オフセットブーム式のフロント装置を備えた油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図４は本発明による第１の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、縦ピンの下部にはピン取付穴を有するシリンダ取付部を設け、このシリンダ取付部のピン取付穴に対してブームシリンダの先端側を連結ピンを用いて直接的に連結する構成としたことにある。

図１において、１は後述するオフセットブーム式のフロント装置１１を備えた油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられた後述のフロント装置１１とにより大略構成されている。

ここで、上部旋回体３は、支持構造体として形成された旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の左前側に設けられ、運転席、各種レバー等（図示せず）が配置されたキャブ５と、該キャブ５の後方に位置して前記旋回フレーム４上に搭載されたエンジン、油圧ポンプ（図示せず）等の各種機器を覆う建屋カバー６と、前記旋回フレーム４の後部に設けられ、後述するフロント装置１１との間で重量バランスをとるカウンタウエイト７とを含んで構成されている。

また、旋回フレーム４は、図２に示す如く、底板４Ａと、該底板４Ａ上に前，後方向に延びて立設された左，右の縦板４Ｂ（左側のみ図示）とを備えている。また、各縦板４Ｂの前側には、後述の第１ブーム１３が回動（俯仰動）可能に取付けられるブーム取付穴４Ｃと、後述するブームシリンダ２４のチューブ２４Ａが回動可能に取付けられるチューブ取付穴４Ｄとが設けられている。

次に、土砂の掘削作業等を行うために上部旋回体３の前側に設けられた第１の実施の形態によるオフセットブーム式のフロント装置１１について説明する。

１１はキャブ５の右側方に位置して上部旋回体３に俯仰動可能に設けられたオフセットブーム式のフロント装置を示している。このオフセットブーム式フロント装置１１は、図１、図２に示す如く、後述のオフセットブーム１２、アーム２６、バケット２７、アームシリンダ２８、バケットシリンダ２９により構成されている。

１２はフロント装置１１を構成するオフセットブームを示している。このオフセットブーム１２は、後述のバケット２７をアーム２６と一緒に左，右方向に平行移動（オフセット移動）させるものである。そして、オフセットブーム１２は、後述の第１ブーム１３、第２ブーム１５、第３ブーム１６、オフセットシリンダ１７、リンクロッド１８、縦ピン１９、シリンダ取付部２０、ブームシリンダ２４等により大略構成されている。

１３は旋回フレーム４に対して俯仰動可能に取付けられた第１ブームである。この第１ブーム１３は、先端側が略へ字状に屈曲した細長い中空構造体として形成され、その基端部が旋回フレーム４のブーム取付穴４Ｃにブーム連結ピン１４を用いて回動自在に取付けられている。また、第１ブーム１３の先端部には、図３、図４に示す如く、上，下方向に離間して上，下のブラケット１３Ａ，１３Ｂが前向きに突出して設けられ、該各ブラケット１３Ａ，１３Ｂには、縦ピン取付穴１３Ａ1，１３Ｂ1が上，下方向に同軸に貫通するように穿設されている。

また、第１ブーム１３の先端側の左側面には、図２に示す如く、３枚のリンク取付板１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅが上，下方向に所定の間隔をもって外向きに突設されている。これら３枚のリンク取付板１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅのうち、上側と中間のリンク取付板１３Ｃ，１３Ｄ間には後述のリンクロッド１８が揺動可能に連結されている。また、中間と下側のリンク取付板１３Ｄ，１３Ｅ間には後述のオフセットシリンダ１７が揺動可能に連結されている。

さらに、図４に示すように、下側のブラケット１３Ｂの下面１３Ｆは平坦面となり、その後部は段差部１３Ｇとなっている。この段差部１３Ｇは、後述するシリンダ取付部２０の横板２０Ａの後部と当接することにより、該シリンダ取付部２０の回り止めをする働きがある。また、第１ブーム１３の先端側には、上側ブラケット１３Ａの後側近傍に位置して回り止め突起１３Ｈが突設され、該回り止め突起１３Ｈは、縦ピン１９の回転を規制する後述の押え部材２２が係合するものである。

１５は第１ブーム１３の先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられたオフセットブーム１２の第２ブームである。この第２ブーム１５は、後述の縦ピン１９を用いて第１ブーム１３に取付けられている。また、第２ブーム１５は、例えば角筒状の中空構造体として形成され、その長さ方向の両端部は中空な取付ボス１５Ａ，１５Ｂとなっている。さらに、各取付ボス１５Ａ内は、縦ピン１９等を挿通する縦ピン取付穴１５Ａ1（基端側のみ点線で図示）となっている。

そして、第２ブーム１５は、基端側の取付ボス１５Ａを第１ブーム１３の各ブラケット１３Ａ，１３Ｂ間に配置し、この状態で該各ブラケット１３Ａ，１３Ｂの縦ピン取付穴１３Ａ1，１３Ｂ1、取付ボス１５Ａの縦ピン取付穴１５Ａ1に亘って縦ピン１９を挿通させる。これにより、第２ブーム１５は、第１ブーム１３に対し縦ピン１９を中心にして左，右方向（水平方向）に揺動可能に取付けられている。

１６は第２ブーム１５の先端側に縦ピン（図示せず）を用いて左，右方向に揺動可能に取付けられた第３ブームである。また、１７は左側に位置して第１ブーム１３と第２ブーム１５との間に設けられたオフセットシリンダで、該オフセットシリンダ１７は、第２ブーム１５を左，右方向に揺動させるものである。さらに、１８は第１ブーム１３と第３ブーム１６との間に設けられたリンクロッドで、該リンクロッド１８は、第１ブーム１３に対して第３ブーム１６を平行に移動させるための平行リンクを構成している。

次に、第１ブーム１３の先端に第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に連結する構造について説明する。

１９は第１ブーム１３の先端側に上，下方向に延びて設けられた縦ピンを示している（図３、図４参照）。この縦ピン１９は、第１ブーム１３に対して第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に連結するものである。また、縦ピン１９は、各ブラケット１３Ａ，１３Ｂの縦ピン取付穴１３Ａ1，１３Ｂ1に挿嵌する直径寸法をもった円柱体として形成され、その上部には後述の押え部材２２を取付けるためのねじ穴１９Ａが形成されている。一方、縦ピン１９の下部には、後述のシリンダ取付部２０が一体に設けられている。

２０は第１ブーム１３の下側ブラケット１３Ｂと別部材で、縦ピン１９の下部に一体的に設けられたシリンダ取付部を示している。このシリンダ取付部２０は、ブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄを第１ブーム１３の先端側に直接的に連結するものである。また、シリンダ取付部２０は、縦ピン１９と別個に形成され、例えば溶接手段を用いて縦ピン１９の下部に一体的に固着されている。

そして、シリンダ取付部２０は、縦ピン１９の下部に固着された矩形状の横板２０Ａと、該横板２０Ａの左，右両側から垂下して設けられた左，右の取付板２０Ｂとにより大略構成されている。また、左，右の取付板２０Ｂの前側には、縦ピン１９よりも前側に位置してピン取付穴２０Ｃがそれぞれ形成されている。これらのピン取付穴２０Ｃには、ブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄを取付けるためのロッド連結ピン２１が挿着される。

２２は縦ピン１９の上部に取付けられる押え部材である。この押え部材２２は、第１ブーム１３の先端側の上部に設けられた上側ブラケット１３Ａに上側から当接することにより、抜止めとして機能すると共に、縦ピン１９に作用する下向きの負荷を第１ブーム１３の先端側の上面部に伝達するものである。なお、押え部材２２は、縦ピン１９を抜止め状態に保持できればよく、径方向に突出した棒状体、環状体、板体によって形成することができるが、本実施の形態では、板体として形成された押え部材２２を代表例として説明する。

そして、押え部材２２は、図４に示すように、縦ピン１９よりも大径に形成され、その中心にはねじ部材２３を挿通する挿通穴２２Ａが形成されている。また、押え部材２２の一部は、径方向外向きに延びて第１ブーム１３の回り止め突起１３Ｈに係合することができる。これにより、押え部材２２は、縦ピン１９の上端面にねじ部材２３を用いて取付けることにより、縦ピン１９が軸方向下向きに抜けないように保持すると共に、該縦ピン１９に作用する下向きの負荷を第１ブーム１３に伝えることができる。さらに、押え部材２２は、回り止め突起１３Ｈと係合して縦ピン１９の回転を規制するものである。

次に、２４は旋回フレーム４と第１ブーム１３との間に設けられたブームシリンダである。このブームシリンダ２４は、オフセットブーム１２を上，下方向ないし前，後方向に俯仰動させるものである。また、ブームシリンダ２４は、ピストン（図示せず）等を内蔵したチューブ２４Ａと、前記ピストンに連結された状態で該チューブ２４Ａから伸縮自在に突出したロッド２４Ｂとにより構成されている。

また、チューブ２４Ａの基端側には、フレーム側取付アイ２４Ｃが設けられ、該フレーム側取付アイ２４Ｃは、チューブ取付ピン２５により旋回フレーム４のチューブ取付穴４Ｄに回動可能に取付けられている。一方、ロッド２４Ｂの先端側には、ブーム側取付アイ２４Ｄが設けられ、該ブーム側取付アイ２４Ｄは、ロッド連結ピン２１によりシリンダ取付部２０の各ピン取付穴２０Ｃに回動可能に取付けられている。ここで、ブーム側取付アイ２４Ｄは、１つの円筒体からなり、ロッド２４Ｂの先端側に一体的に固着されている。

ここで、このように構成したオフセットブーム１２について、第１ブーム１３の先端側に第２ブーム１５を取付ける場合の作業について説明する。この場合には、第１ブーム１３の先端側に設けた上，下のブラケット１３Ａ，１３Ｂの間に第２ブーム１５の基端側の取付ボス１５Ａを配置する。この状態で、各ブラケット１３Ａ，１３Ｂの縦ピン取付穴１３Ａ1，１３Ｂ1と第２ブーム１５を構成する取付ボス１５Ａの縦ピン取付穴１５Ａ1とに亘って下側から縦ピン１９を挿通させ、上側のブラケット１３Ａから突出した縦ピン１９の上端にねじ部材２３を用いて押え部材２２を取付ける。このときに、押え部材２２を第１ブーム１３の回り止め突起１３Ｈに係合させる。これにより、第１ブーム１３の先端側に第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に取付けることができる。

また、第１ブーム１３、第２ブーム１５に対して縦ピン１９を取付けたときには、この縦ピン１９と一緒にシリンダ取付部２０を設けることができる。これにより、シリンダ取付部２０の各ピン取付穴２０Ｃにロッド連結ピン２１を用いてブームシリンダ２４のロッド２４Ｂ（ブーム側取付アイ２４Ｄ）を簡単に取付けることができる。

次に、オフセットブーム１２の先端側に取付けられる部材について説明する。２６はオフセットブーム１２の第３ブーム１６先端側に回動可能に取付けられたアーム、２７は該アーム２６の先端側に回動可能に取付けられた作業具としてのバケットを示している。また、２８は第３ブーム１６とアーム２６との間に設けられ、該アーム２６を回動させるアームシリンダ、２９はアーム２６とバケット２７との間に設けられ、該バケット２７を回動させる作業具シリンダとしてのバケットシリンダ２９を示している。

第１の実施の形態によるオフセットブーム式のフロント装置１１を備えた油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

まず、油圧ショベル１により側溝の掘削作業等を行うときには、オフセットシリンダ１７を作動させることにより、フロント装置１１の第２ブーム１５、第３ブーム１６、アーム２６、バケット２７等を車体の左側または右側に平行移動（オフセット移動）する。そして、掘削位置が決まったら、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２８、バケットシリンダ２９等を伸縮させることにより、オフセットブーム１２、アーム２６、バケット２７等を作動させ、土砂等を掘削することができる。

また、ブームシリンダ２４のロッド２４Ｂを伸長、縮小したときには、第１ブーム１３の先端側に圧縮応力や引張り応力が作用することになる。この場合、第１の実施の形態では、ブームシリンダ２４のロッド２４Ｂが取付けられるシリンダ取付部２０は、第１ブーム１３の下側ブラケット１３Ｂと別部材として設けている。従って、ブームシリンダ２４のロッド２４Ｂを伸長、縮小したときの負荷（応力）、特に、ブームシリンダ２４を縮小して第１ブーム１３を俯動したときに作用する負荷を、押え部材２２を介して第１ブーム１３の上側ブラケット１３Ａに伝達し、該第１ブーム１３の先端を下向きに押え込むことができる。これにより、下側ブラケット１３Ｂを特別に強固な構成とする必要がなくなる。

以上のように、第１の実施の形態では、ブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄを取付けるためのシリンダ取付部２０は、オフセットブーム１２の第１ブーム１３と第２ブーム１５とを連結する縦ピン１９に設ける構成としている。これにより、ブームシリンダ２４を伸長、縮小したときの負荷は、縦ピン１９を介して第１ブーム１３の先端側の全体に分散させることができる。

この結果、第１ブーム１３のブラケット１３Ａ，１３Ｂ等に応力が集中するのを防止できるから、これらを厚い鋼板等で形成したり、補強板を溶接したりする必要がなくなる。従って、例えば第１ブーム１３等を製造するときに使用する鋼板の板厚を薄くでき、全体の重量を軽減することができる。また、溶接作業に要する時間を短縮することができる。これにより、オフセットブーム式のフロント装置１１の動作性能を向上することができ、また製造コストを低減することができる。

また、第１ブーム１３と第２ブーム１５とを連結する縦ピン１９の上部には、第１ブーム１３の上側ブラケット１３Ａに当接する押え部材２２を設けているので、ブームシリンダ２４を縮小して第１ブーム１３を俯動したときに作用する負荷を、押え部材２２から上側ブラケット１３Ａを介して第１ブーム１３の先端側で受け止めることができる。これにより、第１ブーム１３は、下側ブラケット１３Ｂを特別強固に形成する必要がなくなるから、その構成を簡略化することができる。また、押え部材２２は、縦ピン１９を抜止め、回り止めすることができる。

さらに、オフセットブーム１２のシリンダ取付部２０は、縦ピン１９に対して溶接手段を用いて一体的に固着しているから、縦ピン１９を第１ブーム１３に取付けるだけでシリンダ取付部２０を設けることができ、オフセットブーム１２の組立作業性を向上することができる。

次に、図５ないし図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、オフセットブームの縦ピンの下部をシリンダ取付部とし、この下部に左，右方向の取付穴を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図５において、３１は第２の実施の形態によるオフセットブーム、３２は第１ブーム１３の先端側に上，下方向に延びて設けられた第２の実施の形態による縦ピンを示している。この縦ピン３２は、第１の実施の形態による縦ピン１９とほぼ同様に、上，下方向に延びる円柱体として形成され、第１ブーム１３に対して第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に連結するものである。しかし、第２の実施の形態による縦ピン３２は、下部に後述のシリンダ取付部３３が一体形成されている点で、第１の実施の形態による縦ピン１９と相違している。

３３は縦ピン３２の下部に下向きに突出して設けられたシリンダ取付部を示している。このシリンダ取付部３３は、図６、図７に示すように、第１ブーム１３の下側ブラケット１３Ｂと別部材となるように縦ピン３２の下部に一体形成されている。また、シリンダ取付部３３は、左，右方向に貫通したピン取付穴３３Ａを有している。このピン取付穴３３Ａには、後述するブームシリンダ３５のブーム側取付ブラケット３５Ｃがロッド連結ピン３６を介して直接的に連結されている。

３４は縦ピン３２の上部に一体的に取付けられた押え部材である。この押え部材３４は、縦ピン３２を抜止め、回り止めしつつ、縦ピン３２に作用する下向きの負荷を、上側ブラケット１３Ａを介して第１ブーム１３の先端側に伝えるものである。そして、押え部材３４は、縦ピン３２の上部を取囲むように溶接され、その一部は径方向に突出して第１ブーム１３の回り止め突起１３Ｈに係合することができる。

また、３５は第２の実施の形態によるブームシリンダである。このブームシリンダ３５は、第１の実施の形態によるブームシリンダ２４とほぼ同様に、チューブ３５Ａとロッド３５Ｂとにより大略構成されている。しかし、第２の実施の形態によるブームシリンダ３５は、ロッド３５Ｂの先端にブーム側取付ブラケット３５Ｃが設けられ、該ブーム側取付ブラケット３５Ｃが二股形状をなしている点で、第１のブームシリンダ２４と相違している。

即ち、ブームシリンダ３５のブーム側取付ブラケット３５Ｃは、図６に示す如く、シリンダ取付部３３を挟むように配置された２枚のボス板３５Ｃ1を有している。そして、ブームシリンダ３５は、ブーム側取付ブラケット３５Ｃの各ボス板３５Ｃ1間にシリンダ取付部３３を配置し、これらに亘ってロッド連結ピン３６を挿着することにより、該シリンダ取付部３３に回動可能に連結されている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、オフセットブーム３１の縦ピン３２の下部をシリンダ取付部３３として利用している。従って、ブームシリンダ３５を取付けるためのブラケットを別部材として用意する必要がなく、該ブームシリンダ３５のブーム側取付ブラケット３５Ｃをロッド連結ピン３６を用いてシリンダ取付部３３に簡単に、かつ直接的に取付けることができる。

次に、図８および図９は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、縦ピンの下端面にはねじ穴を設け、シリンダ取付部はねじ穴に対してねじ部材を用いて取付ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図８において、４１は第３の実施の形態によるオフセットブーム、４２は第１ブーム１３の先端側に上，下方向に延びて設けられた第３の実施の形態による縦ピンを示している。この縦ピン４２は、第１の実施の形態による縦ピン１９とほぼ同様に、上，下方向に延びる円柱体として形成され、第１ブーム１３に対して第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に連結するものである。しかし、第３の実施の形態による縦ピン４２は、下端面に後述のシリンダ取付部４４を着脱可能に取付けるための軸方向のねじ穴４２Ａが形成されている点で、第１の実施の形態による縦ピン１９と相違している。

また、４３は縦ピン４２の上部に一体的に取付けられた押え部材である。この押え部材４３は、縦ピン４２を抜止め、回り止めしつつ、縦ピン４２に作用する下向きの負荷を、上側ブラケット１３Ａを介して第１ブーム１３の先端側に伝えるものである。そして、押え部材４３は、縦ピン４２の上部を取囲むように溶接され、その一部は径方向に突出して第１ブーム１３の回り止め突起１３Ｈに係合することができる。

４４は縦ピン４２の下部に一体的に設けられた第３の実施の形態によるシリンダ取付部を示している。このシリンダ取付部４４は、図８、図９に示す如く、第１ブーム１３の下側ブラケット１３Ｂと別部材となるように縦ピン４２と別個に形成され、該縦ピン４２の下部に後述のねじ部材４５を用いて着脱可能に取付けられている。また、シリンダ取付部４４は、縦ピン４２の下端面に当接する矩形状の横板４４Ａと、該横板４４Ａの左，右両側から垂下して設けられた左，右の取付板４４Ｂと、該各取付板４４Ｂの前側のピン取付穴４４Ｃ（いずれも右側のみ図示）とにより大略構成されている。さらに、横板４４Ａには、ほぼ中央に位置して挿通穴４４Ｄが形成されている。

そして、シリンダ取付部４４は、その横板４４Ａを第１ブーム１３に挿着された縦ピン４２の下端面に当接させ、この状態で、挿通穴４４Ｄに挿通したねじ部材４５を縦ピン４２のねじ穴４２Ａに螺着することにより、縦ピン４２の下部に着脱可能に取付けることができる。また、シリンダ取付部４４には、各ピン取付穴４４Ｃにロッド連結ピン２１を用いてブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄを連結することができる。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、オフセットブーム４１の縦ピン４２の下端面にねじ部材４５を用いてシリンダ取付部４４を取付ける構成としている。従って、ねじ部材４５を緩めることによりシリンダ取付部４４を取外すことができ、シリンダ取付部４４、縦ピン４２等を修理したり、交換したりすることができる。

次に、図１０ないし図１２は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、縦ピンの下部にピンを用いてシリンダ取付部を取付ける構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１０において、５１は第４の実施の形態によるオフセットブーム、５２は第１ブーム１３の先端側に上，下方向に延びて設けられた第４の実施の形態による縦ピンを示している。この縦ピン５２は、第１の実施の形態による縦ピン１９とほぼ同様に、上，下方向に延びる円柱体として形成され、第１ブーム１３に対して第２ブーム１５を左，右方向に揺動可能に連結するものである。しかし、第４の実施の形態による縦ピン５２は、図１１、図１２に示すように、下部５２Ａに後述のシリンダ取付部５４を取付けるためのピン取付穴５２Ｂが左，右方向に形成されている点で、第１の実施の形態による縦ピン１９と相違している。

５３は縦ピン５２の上部に一体的に取付けられた押え部材である。この押え部材５３は、縦ピン５２を抜止め、回り止めしつつ、縦ピン５２に作用する下向きの負荷を、上側ブラケット１３Ａを介して第１ブーム１３の先端側に伝えるものである。そして、押え部材５３は、縦ピン５２の上部を取囲むように溶接され、その一部は径方向に突出して第１ブーム１３の回り止め突起１３Ｈに係合することができる。

５４は縦ピン５２の下部に取付けられた第４の実施の形態によるシリンダ取付部を示している。このシリンダ取付部５４は、第１ブーム１３の下側ブラケット１３Ｂと別部材となるように縦ピン５２と別個に形成され、該縦ピン５２の下部に後述の連結ピン５５を用いて着脱可能に取付けられている。また、シリンダ取付部５４は、縦ピン５２の下部５２Ａを挟むように配置された２枚の取付板５４Ａと、該各取付板５４Ａを所定の間隔で連結した連結部５４Ｂとにより略Ｈ字形状の構造物として形成されている。

また、各取付板５４Ａには、シリンダ取付部５４を縦ピン５２に取付けるためのピン取付穴５４Ｃと、ブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄを取付けるためのピン取付穴５４Ｄとが形成されている。さらに、各取付板５４Ａの縦ピン５２側の端部は直線状の当接端面５４Ｅとなっている。この当接端面５４Ｅは、図１０に示す如く、縦ピン５２の下端面に当接することにより、シリンダ取付部５４が回動しないように取付姿勢を固定するものである。

そして、シリンダ取付部５４は、当接端面５４Ｅを縦ピン５２の下端面に当接させた状態で、連結ピン５５を各取付板５４Ａのピン取付穴５４Ｃと縦ピン５２のピン取付穴５２Ｂとに挿通することにより、縦ピン５２の下部５２Ａに固定的に取付けることができる。また、シリンダ取付部５４には、取付板５４Ａの各ピン取付穴５４Ｄと、ブームシリンダ２４のブーム側取付アイ２４Ｄとに連結ピン５６を挿通することにより、該ブームシリンダ２４を回動可能に取付けることができる。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した第２の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態では、シリンダ取付部５４は、２枚の取付板５４Ａを連結部５４Ｂにより連結して略Ｈ字形状の構造物として形成しているから、標準仕様の取付アイ２４Ｄを備えたブームシリンダ２４を使用することができる。

なお、第１の実施の形態では、シリンダ取付部２０は、縦ピン１９よりも前側の位置でブームシリンダ２４を取付ける構成としている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば縦ピン１９よりも後側の位置でシリンダ取付部２０にブームシリンダ２４を取付ける構成としてもよい。この構成は、第３の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第１の実施の形態では、縦ピン１９の上部に設けた押え部材２２を板体として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば押え部材２２を棒状体、環状体等の他の形状に形成してもよい。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、各実施の形態では、オフセットブーム１２の先端側に、アーム２６、バケット２７等を設ける構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばオフセットブームの先端側にアースオーガ装置、クラムシェルバケット装置等を設ける構成としてもよい。また、例えばグラップル、破砕機、加振機等からなる各種の作業具をフロント装置１１に装着する構成としてもよい。

さらに、各実施の形態では、建設機械として、オフセットブーム式のフロント装置１１を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、油圧ショベル以外の建設機械にも広く適用することができる。

本発明の第１の実施の形態によるオフセットブーム式のフロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。図１のオフセットブームとブームシリンダを旋回フレームの一部と一緒に示す要部拡大の正面図である。オフセットブームを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解正面図である。オフセットブームを分解した状態を右後方からみた分解斜視図である。本発明の第２の実施の形態によるオフセットブームを一部を破断した状態で示す要部拡大の正面図である。シリンダ取付部とブームシリンダのブーム側取付ブラケットとを示す要部拡大の分解斜視図である。第２の実施の形態によるオフセットブームを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解正面図である。本発明の第３の実施の形態によるオフセットブームを一部を破断した状態で示す要部拡大の正面図である。第３の実施の形態によるオフセットブームを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解正面図である。本発明の第４の実施の形態によるオフセットブームを一部を破断した状態で示す要部拡大の正面図である。縦ピンの下部とシリンダ取付部とブームシリンダのブーム側取付アイとを示す要部拡大の分解斜視図である。第４の実施の形態によるオフセットブームを分解した状態で拡大して示す一部破断の分解正面図である。

符号の説明

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体（車体）
３上部旋回体（車体）
４旋回フレーム
１１オフセットブーム式のフロント装置
１２，３１，４１，５１オフセットブーム
１３第１ブーム
１３Ａ上側ブラケット
１３Ａ1，１３Ｂ1，１５Ａ1 縦ピン取付穴
１３Ｂ下側ブラケット
１５第２ブーム
１６第３ブーム
１７オフセットシリンダ
１９，３２，４２，５２縦ピン
２０，３３，４４，５４シリンダ取付部
２１，３６ロッド連結ピン
２２，３４，４３，５３押え部材
２４ブームシリンダ
２６アーム
２７バケット（作業具）
２８アームシリンダ
２９バケットシリンダ（作業具シリンダ）
４２Ａねじ穴
４５ねじ部材

Claims

自走可能な車体と、基端側が該車体に俯仰動可能に取付けられた第１ブームと、基端側が該第１ブームの先端側に設けられた第２ブームと、前記第１ブームに対して該第２ブームを左，右方向に揺動可能に連結するために前記第１ブームの先端側に上，下方向に延びて設けられた縦ピンと、基端側が前記車体に設けられ先端側が前記第１ブームの先端側に延びて前記第１ブームを俯仰動させるブームシリンダとを備えてなる建設機械において、
前記縦ピンに対してシリンダ取付部を一体または別体に設け、該シリンダ取付部に前記ブームシリンダの先端側を連結し、前記縦ピンの上部には、前記第１ブームの先端側の上部に当接する押え部材を設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
前記第１ブームの先端側には上，下方向に離間して配置されそれぞれにピン取付穴を有する上，下のブラケットを設け、前記第２ブームの基端側には第２ブーム側のピン取付穴を設け、前記縦ピンは前記第１ブームの各ブラケットのピン取付穴と第２ブームのピン取付穴とに挿通して取付け、前記シリンダ取付部は、前記第１ブームの下側ブラケットとは別部材として、前記縦ピンと一体または別体に設ける構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
前記縦ピンの下部にはピン取付穴を有する前記シリンダ取付部を設け、該シリンダ取付部のピン取付穴に対して前記ブームシリンダの先端側を連結ピンを用いて直接的に連結する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
前記縦ピンの下端面にはねじ穴を設け、前記シリンダ取付部は前記ねじ穴に対してねじ部材を用いて取付ける構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。