JPH03110220A - 伸縮可能なバケットを有する掘削機 - 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〕 本発明は掘削機に関し、特に、土砂を掘り取るためのバ
ケットをアームの長さ方向に伸縮できるようにしたこと
を特徴とする伸縮可能なバケットを有する掘削機に関す
るものである。

〔従来の技術〕

土木作業においては、土砂の掘り取りや、穴を掘削する
作業が多いものであった。このような掘削作業である土
木作業の近代化を図り、効率的に作業を進めるために掘
削機（バックホーとも呼ばれる）が盛んに用いられてい
る。

従来の多くの掘削機では、クローラ−や車輪を取り付け
た車体にややくの字形をしたブームを揺動自在に取付け
、このブームの先端にはやや直線状をしたアームが取り
付けられていた。このアームはブームに対して上下に揺
動自在に連結されており、アームの先端にはバケットが
取り付けられていた。この構成により、ブーム、アーム
、バケットをそれぞれ協同して動作させることにより、
バケットを土中に押し入れることができ、次いでバケッ
トを引き上げることで土砂を掘り取ることが可能となっ
ている。この掘削機の基本的な構造は従来から盛んに使
用されており、その形状は殆ど変化がないものである。

そして、これらのバケット、アーム、ブームを動作させ
るためには、通常三つの油圧シリンダーをそれぞれ操作
することによって掘り取り作業を行わせることができる
ものであった。

この様な従来から盛んに利用されている掘削機を用い、
掘り取る溝や穴の深さをより深くするためにはブームと
アームと長さをそれぞれ長くしなければならない。また
、河岸からバケットを長く伸ばし、対岸の土砂を掘り取
るような作業現場では、従来の掘削機ではブームとアー
ムの長さが固定されていることから、ブームとアームに
よって設定された長さ以上にはバケットは届かないもの
であった。このように、従来の構成ではバケットで掘り
取る深さや、バケットが到達する距離にはおのずと限度
があるものであった。

上記のような限定された条件の作業では、溝や穴を深く
掘り採ろうとしたり、またはバケットを長い位置にまで
到達させようとする際には、ブームとアームの長さをそ
れぞれ長くすれば理論的には可能なものである。しかし
、ブームとアームを長く設計すると、掘削機の移動時に
おいてその全長が長くなるので運搬しに（いものであっ
た。

また、このような掘削作業の後では、掘り取った土砂を
バケットで車体の前方より後方に向けて移動させなけば
ならないものである。この移送ではバケットを車体に対
して旋回させているが、旋回時にブームを垂直に立ち上
げなければならず、ブームを垂直に立ち上げるとその頂
上高さが高くなり、架設しである電線や他の構造物と接
触することになり、作業が危険なものとなった。

従来の掘削機においては、ブームとアームの長さがそれ
ぞれ固定されているため、作業範囲が限定される欠点が
あった。このため、本発明と同一の出願人はアームを伸
縮できるようにし、アームの先端に取り付けたバケット
をより深い位置にまで押し下げたり、または長く到達さ
せることができる掘削機を提案している（特願平１年１
０７９９０号など）。しかしながら、この新しく提案さ
れた掘削機ではそれぞれブームに対して内ブームが伸縮
するため、バケットの角度位置を制御させるための油圧
シリンダーも同時に移動させなければならないものであ
った。このため、油圧シリンダーの一部を外ブームに対
して移動自在に設計し、この油圧シリンダーの基部を前
方または後方のワイヤーによって移動させて同期させて
いた。しかし、この構成では前後のワイヤーをそれぞれ
常に引っ張っていなければ油圧シリンダーのべ部を内ブ
ームと同期させて移動させることができず、構造が複雑
になる欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、Ｉ：述の欠点に鑑み、移動できる車体と、こ
の車体前部で上下方向に揺動自在に連結されたブームと
、このブームの先端において揺動自在に連結された外ア
ームと、この外アームの長さ方向に伸縮できるように挿
入された内アームと、内アームの先端に連結されたバケ
ットと、このバケットにその先端を連結した油圧シリン
ダーと、この油圧シリンダーの基部を外アームの長さ方
向に移動できるように保持させた案内機構と、内アーム
と外アームの間に介在され内アームを外アームに対して
移動させる油圧伸縮機構と、内アームの先端と油圧シリ
ンダーの基部の間に介在され、内アームの伸縮の移動量
と同一の長さだけ油圧シリンダーの基部を移動させる連
結手段とから構成されたことを特徴とする伸縮可能なバ
ケットを有する掘削機を提供するものである。

〔作用］ 本発明では、ブームの先端に外アームを連結し、この外
アームの内部には内アームをその長さ方向に摺動自在に
挿通しである。この構成では、バケットをより深い位置
にまで到達させようとする場合には、油圧伸縮機構に内
アームを外アームより押し出すことによりその全長を長
くさせることができる。これにより、バケットをより深
い位置、または、より長い位置にまで到達させることが
できる。そして、この内アームを外アームに対して摺動
させる場合において、内アームの先端とバケット用の油
圧シリンダーの基部との間には、移動量を同期させるた
めの連結棒が介在させであるので、内アームが外アーム
に対して伸縮する際には油圧シリンダーの基部は同時に
外アームの側面を同じ移動量で移動することになる。こ
のため、簡単な構成であるが、バケットの角度を同位置
に維持させながらバケットの到達位置を長くさせること
ができる。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明における掘削機の一実施例を示す外観
の斜視図である。

エンジン、油圧発生機等を収納した車体ｌの下部左右に
はクローラ−２が取り付けてあり、このクローラ−２に
より車体１を自由に移動することができる。そして、こ
の車体１の前面中央にはややくの字形に曲げられたブー
ム３が連結してあり、ブーム３の中央両足と車体１の前
部左右とは俯仰用の油圧シリンダー４が介在させである
。このブーム３の上端には直線形状の外アーム５が揺動
自在に連結してあり、この外アーム５の後部とブーム３
の背面中央との間には揺動用の油圧シリンダー６が介在
させである。この外アーム５は目板を折り曲げ、断面を
やや四角形とした筒状をしており、この外アームの内部
にはその長さ方向に沿って摺動できるように断面四角形
をした内アーム７が挿通させである。そして、この内ア
ーム７の先端にはバケット８が揺動自在に連結しである
。

この内アーム７の先端とバケット８との後部との間には
リンク機構を形成するためのレバー９．１０が連結して
あり、両レバー９．１０はそれらの先端が結び付けられ
たやや三角形状をしており、両レバー９．１０の頂点に
はバケットシリンダー１１のシリンダーロッド１２が連
結させである。前記外アーム５の上面には、その長さ方
向に渡って移動できるスライダー１３が組み合わせてあ
り、このスライダー】３の上面には間隔をおいてやや台
形をした一対の軸支板１５が固定しである。両軸支板１
５の間にはバケットシリンダー１１の基部が挿通され、
軸支板１５とバケットシリンダー１１とはピン１６によ
って揺動自在に連結されている。

また、前記内アーム７の先端であってレバー９に接近し
た位置にはやや三角形状をした固定具１７が固着してあ
り、この固定具１７と前記スライダー１３との間には偏
平形状をした連動バー１８が介在させである。

次に、第２図、第３図は本実施例における外アーム５の
内部構造を示すものである。また、第４図は本実施例に
おける連動機構を示すものであり、第５図は第２図中Ａ
−Ａ矢視断面図である。

前記内アーム７の内部中央には、その長さ方向と平行に
なるように伸縮用の油圧シリンダー２０が挿入してあり
、この油圧シリンダー２０の基部には外アーム５の後端
（第２図中右側）に固定してあり、油圧シリンダー２０
のシリンダーロッド２１は内アーム７の内面中央に連結
しである。

次に、外アーム５の先端にはその上下面において転勤用
の小さいコロ２２．２３が軸支してあり、このコロ２２
．２３によって内アーム７は外アーム５に対して円滑に
移動できるように保持されている。

また、外アーム５の後端であってその左右位置には、こ
の外アーム５の上面にそれらの半分を露出したスプロケ
ットホイール２４．２５が軸支してあり、更に外アーム
５の内面両側であうで、かつ、内アーム７の外面両側の
位置にはそれぞれスプロケットホイール２６．２７が外
アーム５に軸支されるように保持されている。そして、
チェーン２８の先端は前記スライダー１３の後端に連結
されており、このチェーン２８はスプロケットホイール
２４によって反転され、内アーム５と内アーム７の間に
挿通され、バケット８方向に延長してスプロケットホイ
ール２６で反転され、その後端は内アーム７の後端に連
結されている。また、チェーン２９は前記スライダー１
３に後端に連結され、次いでチェーン２９はスプロケッ
トホイール２５によって反転させられ、外アーム５と内
アーム７の間に挿通され、バケット８方向に延長し、ス
プロケットホイール２７で反転され、その後端は内アー
ム５の後端に連結されている。

次に、前記第５図、第６図によりスライダー１３付近の
構成を説明する。

前記外アーム５は鋼板を折り曲げてコ字形に形成した胴
部５５と、この胴部５５の上面の開口を塞ぐように固着
した屋根部５６とから構成されている。

この屋根部５６の左右端部は胴部５５の側面より少し突
出しており、この屋根部５６の′左右端により前記スラ
イダー１３が落下しないように組み合わされている。

このスライダー１３は、その中央部の幅を外アーム５の
幅と同じ長さに設定したややＨ形をした本体３０よりな
り、この本体３０の下面にはＭＣナイロン等で成形した
滑動体５７が固定してあり、この滑動体５７の下面は前
記屋根部５６の上面に接触させてあり、この滑動体５７
によりスライダー１３が円滑に摺動することができる。

この本体３０の上面中央には間隔を置いて平行に前記軸
支板１５が固定されており、この軸支板工５の間にバケ
ットシリンダー１１の基部が挿入される。また、この本
体３０の左右両側にはそれぞれ平板状をした取付は板５
８．５９が固定してあり、この取付は仮５８．５９のそ
れぞれには前記屋根部５６の端部に係合するガイド体３
１．３２がねじ６０．６１で固着されている。

このガイド体３１．３２の下部内側はコ字形に形成され
た四部６２．６３が設けてあり、この凹部６２．６３の
内壁にはＭＣナイロン等で形成した１７字形の滑動体６
４．６５が嵌め込んである。この滑動体６４．６５が前
記屋根部５６の端部に接触しながらスライダー１３を案
内させることができる。そして、このガイド体３１．３
２によってスライダー１３が屋根部５６、即ち外アーム
５の上面より外れないように移動させることができる。

そして、本体３０の中央にはその長さ方向と直角となる
ように連結穴３３が水平に貫通開口させてあり、この連
結穴３３の左右には、平行にジヨイント穴６６．６７が
開口させである。

次に、前記連動バー１８に付いて説明すると、連動バー
１８は例えば剛性力の高い薄い金属帯で形成されており
、その連動バー１８の前端と後端にはそれぞれテンシヨ
ンをかけるための固定ネジ３４．３５が溶接等により固
定しである。この固定ネジ３５は前記連結穴３３に挿通
され、本体３０の後部においてナツト３７．３８が二重
になってねじ付けられて固定されている。また、前記固
定ネジ３４は固定部１７の垂直となった面に開口された
固定穴３９に挿通され、この固定ネジ３４にはナツト４
０．４１が二重になって締めつけられて固定されられて
いる。このようにして、連結バー１８はこの固定ネジ３
４．３５によって固定部１７とスライダー１３との間隔
が調整させられるものであり、ナツト３７．３８．４０
．４１をそれぞれ調整することにより自由にその引っ張
り力を設定することができる。

また、前記チェーン２８．２９の先端にはそれぞれ長茅
シロ８．６９が連結してあり、この長ネジ６８は前記ジ
ヨイント穴６６に挿入してあり、本体３０の後部におい
てナツト７０が二重になってねじ付けられて固定されて
いる。そして、長ネジ６９は前記ジヨイント穴６７に挿
入してあり、本体３０の後部においてナラ）７１が二重
になってねじ付けられて固定されでいる。

次に、本実施例の作用を説明する。

溝や穴を掘り下げようとする場所にクローラ−２を駆動
させ、車体１を移動させる。そして、掘り採ろうとする
位置にバケット８を合わせ、油圧シリンダー４．６．１
１を協同させるよう操作してバケット８を揺動させ、こ
のバケット８により土砂を掘り取ることができる。この
動作は従来の掘削機と同一の動作である。

次に、掘り取る穴や溝を深くするためには、バケット８
をより深い位置に移動させるように制御しなければなら
ない。この場合には、油圧シリンダー２０を動作させ、
シリンダーロッド２１を押し出させる。すると油圧シリ
ンダー２０とシリンダーロッド２１が伸びることで内ア
ーム７は外アーム５の中より押し出され、第７図より第
８図に変化するように内アーム７が外アーム５より摺動
することになる。このため、バケット８は外アーム５の
基部より長い位置にまで移動するのでバケット８を深い
位置にまで掘り下げることができる。

この動作の際には、内アーム７が外アーム５に対して移
動すると、内アーム７の先端に固定してある連動バー１
８はスライダー１３を引っ張ることになり、スライダー
１３を外アーム５の上面においてその長さ方向に移動さ
せることになる。このスライダー１３が移動させられる
場合には、その本体３０の左右に固定しであるガイド体
３１．３２が外アーム５の左右に側面に接触して室内さ
せるので、スライダー１３はこの外アーム５の上面より
外れることがない。また、連動バー１８はその長さが延
びないため、固定具１７によって引っ張られている限り
には、スライダー１３は内アーム７の移動とその移動量
を同期して移動することになる。

こうして油圧シリンダー２０を作動させてシリンダーロ
ッド２１を押し出した場合においては、内アーム７は外
アーム５より押し出されるが、バケットシリンダー１１
が同時にその摺動量を同期させて移動させられることか
ら、バケット８の角度は同一角度に保持されたまま移動
することとなり、掘削の操作において何ら違和感が無く
動作させることができる。

そして、バケット８によって掘り採った土砂を引き上げ
る場合には、先ず油圧シリンダー２０を動作させてシリ
ンダーロッド２１を縮小させる。すると内アーム７は外
アーム５の内部方向に引きこまれることになる。このと
き、チェーン２８．２９は内アーム７の後部に連結され
ていることから、チェーン２８．２９は外アーム５の基
部方向に引っ張られ、チェーン２８．２９はスプロケッ
トホイール２６．２７で反転させられ、さらにスプロケ
ットホイール２４．２５で反転されて引っ張られ、スラ
イダー１３を外アーム５の上端方向に引き上げることに
なる。

このため、前述と同様に内アーム７が移動すると同時に
バケットシリンダー１１もその移動量を同期させて同じ
速度で移動されることになる。従って、バケット８はそ
の保持角度を同一としたままで引き上げられるので、掘
り採った土砂を落下することがない。この後、油圧シリ
ンダー４．６、バケットシリンダー１１をそれぞれ協同
させて動作させることにより、バケット８によって掘り
採った土砂を車体１の後方に待機させたトラックに積め
変えたり、または別の場所に移し変えることができる。

次に第９図、第１０図は本発明の同期機構の他の実施例
を示すものである。この第９図、第１０図中において第
一の実施例と同一の機構に付いては、第一の実施例と同
一の符号を付し、その説明を省略しである。

第９図は外アーム５、内アーム７の一部を切断した側面
図であり、第１（ｌは同期機構の分解斜視図である。

前述の内アーム７の先端であってレバー９に接近した位
置には、やや三角形状をした固定具１７が固着してあり
、この固定具１７と前記スライダー１３の本体３０とは
、断面四角形状のパイプ形状をした連結体４０によって
接続されている。この第９図における実施例においては
、スライダー１３の後部にはワイヤー等が連結されてい
ない。

そして、この連結体４０はロッド４１とその両端に接続
された固定ボルト４２．４３より構成されている。

このロッド４１はその断面が四角形をした中空のパイプ
形状をしており、その両端にはそれぞれその中央に溝状
に切り込まれた挿入溝４４．４５が形成されている。こ
の挿入溝４４には前記固定ボルト４２が挿入され、ピン
４６によって両者は連結されている。

また、挿入溝４５には前記固定ボルト４３が挿入されて
おり、両者はピン４７によって連結されている。

次に、この固定ボルト４２のネジ部分は前記連結穴３３
に挿通され、その本体３０の後面において二つの固定ナ
ツト４８．４９がねし込まれ、この固定ボルト４２はナ
ツト４８．４９によって本体３０に固く固定されている
。また、固定ボルト４３のネジ部分は前記固定具１７の
固定穴３９に挿通され、その背面において二つのナツト
５０．５１がねじ込まれており、このナツト５０．５１
によって固定ボルト４３は固定具１７に固く固定されて
いる。この構成によりロッド４１はピン４６．４７によ
って上下方向に揺動できるが、その長さ方向には伸縮で
きないように固く固定されており、長さを伸ばしたり縮
めたりすることができない綱体構造となっている。

この実施例において、油圧シリンダー２０を作動させ、
シリンダーロッド２１を伸張させると固定具１７によっ
てロッド４１が引っ張られ、それにつれてスライダ１３
の本体３０も引き出され、バケット８の角度を同一に維
持させたままバケットシリンダー１１の基部を移動させ
ることになる。このため、バケット８の角度を変化させ
ることなく内アーム７を外アーム５に対して伸張させる
ことができる。

また、油圧シリンダー２０を作動させてシリンダーロッ
ド２１を縮小させるとシリンダーロッド２１に連結しで
ある内アーム７は外アーム５の内部に引き込まれる。こ
のとき、固定具１７に固定しであるロッド４１は剛性が
あるため、その長さを縮めることがなく本体３０を押し
上げ、これによりバケットシリンダー１１の基部を外ア
ーム５の後部方向に押し上げることになる。このため、
バケット８の角度をその角度位置に保持したまま、バケ
ットシリンダー１１の基部を内アーム７の移動と同期さ
せて移動させることができ、通常のバケット８の操作と
同じ感覚でバケットシリンダー１１を移動させることが
できる。

この実施例においては、第一の実施例と異なり部品点数
が少なく、簡単な構造となる。

［効果］ 本発明は上述のように構成したので、掘削機を用いて土
砂の掘り取り作業を行う場合において、バケットをより
深い位置に押し下げたり、又は長い距離に届かせること
ができるので、土砂の掘り取り作業における作動範囲を
拡大させることができる。

また、バケットを延長できる距離が長くなるに対し、ブ
ームの長さを従来の掘削機の長さと同一の大きさにする
ことができるため、掘削機を移動させる場合や、ブーム
を垂直に立てて旋回させる場合にはブームの高さが高く
ならず、電線や建造物などと衝突することが無くなり、
事故の発生を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す掘削機の外観を示す斜
視図、第２図は外アームの構成を示ずイ４１面図、第３
図は同上の平面図、第４図は同期機構の構成を示す分解
斜視図、第５図は第２図中Ａ−Ａ矢視断面図、第６図は
同期機構の構成を示す分解斜視図、第７図は内アームを
外アームに引き込めてその長さを短縮した状態を示す側
断面図、第８図は同上の内アームを外アームより押し出
してその全長を最大限に伸ばした状態を示す側面図、第
９図は本発明の他の実施例を示す外アームの一部を切断
した側面図、第１０は同上の同期機構の分解斜視図であ
る。 １・・・車体、３・・・ブーム、５・・・外アーム、７
・・・内アーム、８・・・バケット、１１・・・バケッ
トシリンダー１３・・・スライダー、１７・・・固定具
、１８・・・連動バー、３０・・・本体、４０・・・連
結体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動できる車体と、この車体前部で上下方向に揺動自在
   に連結されたブームと、このブームの先端において揺動
   自在に連結された外アームと、この外アームの長さ方向
   に伸縮できるように挿入された内アームと、内アームの
   先端に連結されたバケットと、このバケットにその先端
   を連結した油圧シリンダーと、この油圧シリンダーの基
   部を外アームの長さ方向に移動できるように保持させた
   案内機構と、内アームと外アームの間に介在され内アー
   ムを外アームに対して移動させる油圧伸縮機構と、内ア
   ームの先端と油圧シリンダーの基部の間に介在され、内
   アームの伸縮の移動量と同一の長さだけ油圧シリンダー
   の基部を移動させる連結手段とから構成されたことを特
   徴とする伸縮可能なバケットを有する掘削機。