JPH02147725A - 油圧ショベル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野Ｊ 本発明は、例えば土砂の掘削作業等に好適に用いられる
油圧ショベルに関し、特に、重掘削用アームとショート
リーチ用アームとを共通に製造できるようにした油圧シ
ョベルに関する。

〔従来の技術］ 一般に、油圧ショベルの作業装置はブーム、アームおよ
びバケットと、これらを作動するブームシリンダ、アー
ムシリンダおよびバケットシリンダとによって大略構成
され、作業内容に応じてスタンダード、ショートリーチ
および重掘削用の３つのタイプが用いられるようになっ
ている。

そこで、第５図ないし第９図にこの種の従来技術による
油圧ショベルをそれぞれのタイプに分けて説明する。

図において、１は下部走行体、２は該下部走行体１上に
旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、該上部旋回体
２は機械室２Ａおよび運転室２Ｂ等を備え、その前部に
は第５図ないし第７図に示す如く、後述の作業装置３，
１５．２７がそれぞれ俯仰動可能に設けられている。

３はスタンダードタイプの作業装置を示し、該作業装置
３は第５図に示す如く上部旋回体２の前部に回動可能に
ピン結合されたブーム４と、該ブーム４の先端に回動可
能にピン結合されたアーム５と、該アーム５の先端に回
動可能にピン結合されたバケット６と、ブーム４を回動
させるブームシリンダ７と、アーム５を回動させるアー
ムシリンダ８と、バケット６をリンク９．１０を介して
回動させるバケットシリンダ１１とから構成され、バケ
ット６はバケット本体６Ａと、該バケット本体６Ａに設
けられた一対のブラケット６Ｂ（一方のみ図示）とから
なっている。

ここで、スタンダードタイプの作業装置３におけるアー
ム５は、ブーム４に対するピン結合部１２と、バケット
６の各ブラケット６Ｂに対するピン結合部１３との間の
長さ寸法りが比較的長尺に形成され、前記ピン結合部１
２と、アームシリンダ８に対するピン結合部１４との長
さ寸法ρが比較的短尺に形成されている。そして、該ア
ーム５によるアーム掘削力Ｆは、アームシリンダ８の推
力なＰとすると、 として求められ、長さ寸法りが長（、長さ寸法βが短い
から、アーム掘削力Ｆはそれほど大きくないものの、長
さ寸法りに基づいてバケット６による掘削範囲を太き（
できるようになっている。

また、該バケット６は前記ピン結合部１３からバケット
本体６Ａの掘削爪先端までの長さ寸法がβあとなり、バ
ケット本体６Ａの幅寸法（第５図の紙面に垂直な方向の
寸法）がそれほど太き（ないから、該バケット６による
土砂等の掘削容量Ｖは比較的小さくなっている。そして
、該バケット６によるバケット掘削力Ｆ、は、 ただし、Ｐｇ：バケットシリンダ１１の推力Ｉ２＠ニブ
ラケット６Ｂのピン穴間寸法として求められ、該バケッ
ト掘削力ＦＩｌは通常の土砂等の掘削作業に適するよう
に比較的小さな所定の掘削力に設定されている。

次に、１５はショートリーチタイプの作業装置を示し、
該作業装置１５は第６図に示す如く、前述したスタンダ
ードタイプの作業装置３とは異なるブーム１６．アーム
１７．バケット１８．ブームシリンダ１９およびアーム
シリンダ２０が用いられ、リンク９．１０およびバケッ
トシリンダ１１等はスタンダードタイプと共通となって
いる。また、バケット１８はバケット本体１８Ａと一対
のブラケット１８Ｂ、１８Ｂ　（第８図参照）とからな
り、その長さ寸法Ｉ２Ａはスタンダードタイプのバケッ
ト６と等しいものの、その幅寸法が比較的太き（、掘削
容量Ｖ＋は後述のアーム掘削力Ｆ１等に基づいてバケッ
ト６の掘削容量Ｖよりも太きく　　（Ｖ　Ｉ　＞　Ｖ　
）なっている。なお、バケット掘削力ＦＢＩはスタンダ
ードタイプのものとほぼ等しくなっている。

ここで、ショートリーチタイプの作業装置１５における
アーム１７は、ブーム１６に対するピン結合部２１とバ
ケット１８の各ブラケット１８Ｂに対するピン結合部２
２との間の長さ寸法Ｌ　＋　（Ｌ　＋　＜　Ｌ　）が比
較的短く形成され、アームシリンダ２０に対するピン結
合部２３と前記ピン結合部２１との間の長さ寸法β＋（
Ｉ２＋＞Ｉ！、）が比較的長く形成されている。そして
、該アーム１７によるアーム掘削力Ｆ、は、アームシリ
ンダ２０の推力をＰｌ（Ｐ＋＞Ｐ）とすると、 となり、スタンダードタイプのものより長さ寸法Ｌｌ（
Ｌ、＜Ｌ）が短いから、バケット１８による掘削範囲は
小さ（なるものの、長さ寸法Ｉ２１（Ｉ２１〉Ｉ２）が
長（なっているから、アーム掘削力Ｆ、はスタンダード
タイプのアーム掘削力Ｆよりも確実に大きくできるよう
になっている。

また、前記アーム１７．バケット１８間のピン結合部２
２は第８図に示す如く、アーム１７の先端に設けられた
ボス部１７Ａと、該ボス部１７Ａの一対のピン穴１７Ｂ
内に挿嵌された一対のブツシュ２４．２４と、バケット
１８の各ブラケット１８Ｂに穿設された一対のピン穴１
８Ｃ，１８Ｃと該各ブツシュ２４内とに挿通され、ボス
部１７Ａと各ブラケット１８Ｂとの間を回動可能に連結
したピン２５とからなり、ボス部１７Ａの各ピン穴１７
Ｂとピン２５との間には各ブツシュ２４に給脂するため
のグリース等が外部に漏洩するのを防止すべく一対のオ
イルシール２６，２６が設けられている。そして、各ブ
ツシュ２４の外径はボス部１７Ａの各ピン穴１７Ｂの穴
径に対応して寸法り、に形成され、内径はピン２５の外
径に対応して寸法ｄ、に形成されている。

次に、第７図に示す作業装置２７は重掘削タイプのもの
で、該作業装置２７は前述したショートリーチタイプと
同一のブーム１６．ブームシリンダ１９およびアームシ
リンダ２０等を用いるものの、アーム２８．バケット２
９．リンク３０゜３１およびバケットシリンダ３２等が
異なっている。そして、バケット本体２９Ａと一対のブ
ラケット２９Ｂ、２９Ｂ　（第９図参照）とからなるバ
ケット２９はその長さ寸法ρ、が等しいものの、幅寸法
が大きくなっているから、その掘削容量ｖ２は後述のア
ーム掘削力Ｆ２やバケット掘削力Ｆ８２に基づイテ最大
（ｖ２〉ｖｌ〉■）となっている。

ここで、重掘削用のアーム２８はブーム１６に対するピ
ン結合部３３とバケット２９の各ブラケット２９Ｂに対
するピン結合部３４との間の長さ寸法り、がショートリ
ーチタイプのアーム１７と等しく、アームシリンダ２０
に対するピン結合部３５と前記ピン結合部３３との間の
長さ寸法β２が前記アーム１７の長さ寸法β１よりも長
（なっている。そして、該アーム２８によるアーム掘削
力Ｆ２は、 となって最大（Ｆｚ＞Ｆ＋＞Ｆ）となり、バケット２９
による掘削範囲はショートリーチタイプのものとほぼ等
しくなっている。

一方、バケット２９によるバケット掘削力ＦＢ□は前記
（２）式と同様に、 として求められ、ショートリーチタイプのものと比較し
てバケットシリンダ３２の推力Ｐ、□（ＰＢ□＞　ｐ　
ｍ　）が大きくなり、各ブラケット２９Ｂのピン穴間寸
法Ｑｓ２＜ＩＩｎ□≧１２８）も等しいか、あるいは大
きくなっているので、バケット掘削力Ｆ、＆２は前記（
２）式によるスタンダードタイプ、ショートリーチタイ
プのバケット掘削力ＦＢ　＋　Ｆ　ＢＩよりも確実に太
き（、岩石等の掘削作業に適するようになっている。

また、アーム２８．バケット２９間のピン結合部３４は
第９図に示す如（、アーム２８の先端に設けられたボス
部２８Ａと、該ボス部２８Ａの各ピン穴２８Ｂ内に挿嵌
された一対のブツシュ３６．３６と、バケット２９の各
ブラケット２９Ｂに穿設された一対のピン穴２９Ｃ，２
９Ｃと該各ブツシュ３６内とに挿通され、ボス部２８Ａ
と各ブラケット２９Ｂとの間を回動可能に連結したピン
３７とからなり、該ピン３７とボス部２８Ａの各ピン穴
２８Ｂとの間には各ブツシュ３６に給脂するためのグリ
ース等が外部に漏洩するのを防止すべく一対のオイルシ
ール３８，３８が設けられている。そして、各ブツシュ
３６の外径はボス部２８Ａの各ピン穴２８Ｂの穴径に対
応して寸法Ｄ　２（Ｄ　２　＞　Ｄ　１）に形成され、
内径はピン３７の外径に対応して寸法ａｘ（ａｘ＞ａ＋
）に形成されている。

従来技術による油圧ショベルは上述の如き構成を有する
もので、通常の掘削作業等を行なう場合にはスタンダー
ドタイプの作業装置３を備えた第５図に示す油圧ショベ
ルが使用され、スタンダードタイプよりも掘削範囲を小
さくして、アーム掘削力Ｆ１を前記（３）式に示す如く
大きくしたい場合にはショートリーチタイプの作業装置
１５を備えた第６図に示す油圧ショベルを使用するよう
にしている。そして、前記（４）、（５）式に示した如
くさらに大きなアーム掘削力Ｆ２やバケット掘削力Ｆ□
を得たい場合には、重掘削用（タイプ）の作業装置２７
を備えた第７図に示す油圧ショベルを使用するようにし
ている。

また、重掘削用の作業装置２７ではバケット掘削力Ｆ、
をショートリーチ用（タイプ）のバケット掘削力Ｆ１よ
りも大きくしているから、バケット２９が掘削時に受け
る反力はバケット１８の反力よりも大きくなる。そこで
、アーム２８．バケット２９間のピン結合部３４等に用
いるピン３７（第９図参照）はその外径寸法ｄ２を第８
図に示すショートリーチ用のピン２５よりも大径（ｄ、
＞ｄｌ　）に形成し、掘削時等に大きな反力を受承でき
るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

而して、上述した従来技術では、スタンダード用の作業
装置３とショートリーチ用の作業装置１５とでバケット
シリンダ１１等を共通化し、ショートリーチ用の作業装
置１５と重掘削用の作業装置２７とでブーム１６やアー
ムシリンダ２０等を共通化し、これらの生産性を向上さ
せるようにしている。

然るに、従来技術では、ショートリーチ用の作業装置１
５と重掘削用の作業装置２７とで異なるアーム１７．２
８を用いているから、これらのアーム１７．２８を共通
化することができず、生産性を向上させたいという要求
を必ずしも満たすことができない。

特に、ショートリーチ用のアーム１７と重掘削用のアー
ム２８とでは、アーム掘削力Ｆ、、Ｆ。

やバケット掘削力Ｆａｌｌ、　Ｆ１ａ等が異なり、掘削
作業時にバケット１８．２９から受ける反力がアーム１
７よりもアーム２８のほうが大きくなるから例えばアー
ム２８．バケット２９間のピン結合部３４に用いるピン
３７をショートリーチ用のピン２５よりも大径（ａｓ＞
ａ＋）にしている。このため、ボス部１７Ａ、２８Ａの
各ピン穴１７Ｂ。

２８Ｂを同一の穴径にすることができず、このピン穴の
径はアーム１７．１８を共通化する場合の大きな問題と
なっている。

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
、本発明は重掘削用アームとショートリーチアームとを
共通化して、生産性を向上できるようにした油圧ショベ
ルを提供するものである。

〔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本発明が採用する構成の
特徴は、アームを重掘削用アームとショートリーチ用ア
ームとを共通化すべく同一寸法に形成し、該アームのピ
ン穴のうち、少なくともバケットとピン結合するピン穴
の穴径を重掘削用の大径なピン穴径に合せて形成し、該
ピン穴内には前記アームをショートリーチ用アームとし
て使用するときに、小径なピンに合せて肉厚の大なるブ
ツシュを挿嵌し、前記アームを重掘削用アームとして使
用するときに、大径なピンに合せて肉厚の小なるブツシ
ュを挿嵌するようにしたことにある。

〔作用〕

上記構成により、重掘削用アームとして使用するときと
ショートリーチ用アームとして使用するときとで肉厚の
異なるブツシュをピン穴内に挿嵌すればよく、両者の場
合でアームを共通化することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。なお、実施例では前述した第６図、第７図に
示す従来技術と同一の構成要素に同一の符合を付し、そ
の説明を省略するものとする。

図中、４１は重掘削用の作業装置を示し、該作業装置４
１は従来技術で述べた重掘削用の作業装置２７と同様に
構成され、ブーム４２．アーム４３、バケット４４．ブ
ームシリンダ４５．アームシリンダ４６．リンク４７．
４８およびバケットシリンダ４９等からなり、バケット
４４は掘削容量■２のバケット本体４４Ａと一対のブラ
ケッ）４４Ｂ、４４Ｂ　（第３図参照）とから構成され
ている。そして、アーム４３はブーム４２．バケット４
４の各ブラケット４４Ｂに対するピン結合部５０．５１
間の長さ寸法がり、となり、アームシリンダ４６に対す
るピン結合部５２と前記ピン結合部５０との間の長さ寸
法がＣ２となり、アーム掘削力Ｆ、は前記（４）式によ
って決定され、バケット掘削力Ｆｌ１２は前記（５）式
によって決定されるようになっている。

また、前記アーム４３．バケット４４間のピン結合部５
１は第３図に示す如く、アーム４３の先端に設けられた
ボス部４３Ａと、該ボス部４３Ａの左右両側に位置し、
寸法り、の穴径をもって穿設された一対のピン穴４３Ｂ
、４３Ｂと、該各ピン穴４３Ｂ内に挿嵌され、外径が寸
法Ｄ２となり、内径が寸法ｄ２となった肉厚の小なる一
対のブツシュ５３．５３と、該各ブッ°シュ５３と各ブ
ラケット４４Ｂのピン穴４４Ｃ内に挿通され、各ブラケ
ット４４Ｂとボス部４３との間を回動可能に連結した外
径寸法ｄ２のピン５４と、一対のオイルシール５５，５
５とから構成されている。

次に、５６はショートリーチ用の作業装置を示し、該作
業装置５６は第２図に示す如く、前述した重掘削用の作
業装置４１とバケット５７．リンク５８，５９およびバ
ケットシリンダ６０等が異なるものの、ブーム４２．ア
ーム４３．ブームシリンダ４５およびアームシリンダ４
６等は同一のものが使用されている。そして、前記バケ
ット５７、リンク５８．５９およびバケットシリンダ６
０等は従来技術で述べたショートリーチ用の作業装置１
５と同一のものが用いられ、バケット５７は掘削容量ｖ
１のバケット本体５７Ａと一対のブラケット５７Ｂ、５
７Ｂとからなっている。

ここで、該作業装置５６はアーム４３．アームシリンダ
４６が重掘削用のものと同一であるから、アーム掘削力
は前記（４）式によるアーム掘削力Ｆ２と等しくなるも
のの、バケット５７およびバケットシリンダ６０等は従
来技術によるショートリーチ用のものと同一となってい
るから、バケット掘削力Ｆａ＋は前記（２）式によるバ
ケット掘削力Ｆ、とばば等しく、前記バケット掘削力Ｆ
ａ□よりも小さくなっている。

また、ブーム４３．バケット５７間のピン結合部６１は
第４図に示す如く、ボス部４３Ａの各ピン穴４３Ｂ内に
挿嵌され、外径が寸法Ｄ２となり、内径が寸法ｄ、（ｄ
、＜ｄ、）となった肉厚の大なる一対のブツシュ６２．
６２と、該各ブツシュ６２と各ブラケット５７Ｂのピン
穴５７Ｃ内に挿通され、各ブラケット５７Ｂとボス部４
３Ａとの間を回動可能に連結したピン６３゛と、一対の
オイルシール６４，６４とから大略構成され、ピン６３
は従来技術で述べたショートリーチ用のピン２５（第８
図参照）と同一の外径寸法ｄ、をもって形成されている
。

本実施例による油圧ショベルは上述の如き構成を有する
もので、その基本的作動゛については従来技術によるも
のと格別差異はない。

然るに本実施例では、重掘削用の作業装置４１とショー
トリーチ用の作業装置５６とで同一のアーム４３を使用
し、該アーム４３を従来技術で述べた重掘削用のアーム
２８と同一寸法に形成し、重掘削用として使用するとき
にはボス部４３Ａの各ピン穴４３Ｂ内に肉厚の小なる各
ブツシュ５３を挿嵌し、ショートリーチ用として使用す
るときには各ピン穴４３Ｂ内に肉厚の大なる各ブツシュ
６２を挿嵌するようにしたから、重掘削用とショートリ
ーチ用とでアーム４３を共通化することができ、生産性
を向上させることができる。

即ち、従来技術ではショートリーチ用のアーム１７と重
掘削用のアーム２８とが異なっているから、これらは別
々の製造工程で板材の切断や溶接等を行なっている。こ
れに対して、本実施例ではショートリーチ用と重掘削用
とでアーム４３を共通化できるから、板材の切断や溶接
等を同一の製造工程で行なうことができ１工程あたりの
生産量を増大できると共に、生産ラインの共通化、単純
化を図ることができ、生産管理や在庫管理が極めて容易
となる等、種々の効果を奏する。

なお、前記実施例では、アーム４．３とバケット４４．
５７とのピン結合部５１．６１で肉厚の異なるブツシュ
５３．６２を用いる場合を例に挙げて説明したが本発明
はこれに限るものではな（、例えばアーム４３とバケッ
トシリンダ４９．６０とのピン結合部、さらにはリンク
４７．５８とのピン結合部についても適宜に肉厚の異な
るブツシュ等を採用すればよい。

〔発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば、重掘削用アームと
ショートリーチ用アームとを同一寸法に形成し、該アー
ムには重掘削用のピン穴径に合せて大径なピン穴を形成
し、該ピン大向には重掘削用とショートリーチ用とで肉
厚の異なるブツシュを挿嵌するようにしたから、組立工
程でのブツシュ挿嵌作業時にそれぞれの用途に応じて異
なるブツシュを挿嵌するだけで、重掘削用アームとショ
ートリーチアームとを共通化して同一部材として形成す
ることができ、生産性の向上を図りつる等、種々の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１次ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１次は
重掘削用油圧ショベルの全体図、第２図はショートリー
チ用油圧ショベルの全体図、第３図は第１図中のＩＩＩ
−ＩＩＩ矢示方向拡大断面図、第４図は第２図中のＩＶ
　−ＩＶ矢示方向拡大断面図、第５図ないし第９図は従
来技術を示し、第５図はスタンダード用油圧ショベルの
全体図、第６図はショートリーチ用油圧ショベルの全体
図、第７図は重掘削用油圧ショベルの全体図、第８図は
第６図中の■−■矢示方向拡大断面図、第９図は第７図
中のＩＸ−ＩＸ矢示方向拡大断面図である。 １・・・下部走行体、２・・・上部旋回体、４１゜５６
・・・作業装置、４２・・・ブーム、４３・・・アーム
、４３Ａ・・・ボス部、４３Ｂ、４４Ｇ、５７Ｃ・・・
ピン穴、４４．５７・・・バケット、４５・・・ブーム
シリンダ、４６・・・アームシリンダ、４７，４８，５
８゜５９・・・リンク、４９．６０・・・バケットシリ
ンダ、５０．５１，５２．６０・・・ピン結合部、５３
゜６２・・・ブツシュ、５４．６３・・・ピン。 特許出願人　　日立建機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された
   上部旋回体と、該上部旋回体に回動可能に設けられ、互
   いにピン結合されたブーム、アームおよびバケットと、
   該ブーム、アームおよびバケットを作動するブームシリ
   ンダ、アームシリンダおよびバケットシリンダとからな
   る油圧ショベルにおいて、前記アームは重掘削用アーム
   とショートリーチ用アームとを共通化すべく同一寸法に
   形成し、該アームのピン穴のうち、少なくとも前記バケ
   ットとピン結合するピン穴の穴径を重掘削用の大径なピ
   ン穴径に合せて形成し、該ピン穴内には前記アームをシ
   ョートリーチ用アームとして使用するときに、小径なピ
   ンに合せて肉厚の大なるブッシュを挿嵌し、前記アーム
   を重掘削用アームとして使用するときに、大径なピンに
   合せて肉厚の小なるブッシュを挿嵌することを特徴とす
   る油圧ショベル。