JPH08218411A - 作業車両の旋回縮小装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業車両に小型の油圧シリンダを用いて、通
常作業姿勢と旋回縮小姿勢とを切り換えられるようにす
る。 【構成】 上部旋回体１７に作業機３０を備え、前記作
業機３０のブーム３をブームシリンダ４により回動自在
とした作業車両において、ブームシリンダ４の下端部と
リンク２の一端部を第１接合部６で、リンク２の他端部
と補助シリンダ７の一端部を第２接合部９で連結し、か
つ第１接合部６と第２接合部９とが摺動自在に案内され
る二つの溝１０，１１を上部旋回体１７のベース部材１
に設け、前記２本の溝１０，１１の一方の両端にロック
部Ｃ，Ｃ′を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業車両の上部旋回体
の旋回半径を油圧力により縮小する旋回縮小装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】作業車両の内、油圧ショベルは、砂利・
土の採取、道路工事、圃場整備、土地造成、上下水道工
事、建築基礎工事などに幅広く使われているが、市街地
など建築物の密集している作業現場で旋回操作を行う
と、作業機の先端が周囲の建築物などに衝突するおそれ
があるため、旋回半径を縮小する必要がある。図６は従
来技術の旋回半径縮小可能な油圧ショベルの一例を示す
側面図である。

【０００３】図６において、油圧ショベルは、下部走行
体１２と、下部走行体１２に旋回自在に搭載されると共
に、作業機を搭載した上部旋回体１７とで構成される。
一般的な作業機は、前記上部旋回体１７に下端を回動自
在に取り付けられたブーム３と、ブーム３の先端に回動
自在に取り付けられたアーム１５と、アーム１５の先端
に回動自在に取り付けられたバケット１６とによって構
成され、これらの構成要素はそれぞれブームシリンダ
４、アームシリンダ１８、バケットシリンダ１９によっ
て回動される。前記ブームシリンダ４の下端部は、上部
旋回体１７のレボフレーム１に設けられたピン穴２０，
２１のいずれかにボトムピン６を挿通して取り付けられ
ている。

【０００４】上記油圧ショベルを用いて通常の掘削作業
などを行う際には、下側のピン穴２０にボトムピン６を
挿通してブームシリンダ４の下端部をレボフレーム１に
取り付ける。この場合、作業機の旋回半径はＲである。
一方、狭い現場、特に油圧ショベルの左右方向に建築物
などがあって旋回操作が制約される場所で掘削作業など
を行う際には、上側のピン穴２１にボトムピン６を挿通
してブームシリンダ４の下端部位置を高くする。これに
より掘削深さは通常作業姿勢の場合よりも浅くなるが、
旋回時にブームシリンダ４を押し出し側に操作してブー
ム３を高く上げ、アーム１５とバケット１６とを折り畳
んだ姿勢で上部旋回体１７を旋回させると旋回半径を前
記Ｒよりも小さくすることができる。

【０００５】また、ブームシリンダ４のボトムピン６を
差し換えせずに通常作業姿勢と旋回縮小姿勢との切り換
えを可能とするため、従来から油圧力を利用した各種の
旋回縮小装置が考案されている。たとえば実開昭６４−
１０５５８号公報によれば、上部旋回体のメインフレー
ム前部に前後方向に沿ってガイド部材を設け、そのガイ
ド部材にスライドブロックを嵌挿し、前記スライドブロ
ックを調整シリンダにより摺動移動可能とし、ガイド部
材の前端部に前後方向に対して直角かつ水平方向にピン
穴を設け、そのピン穴に第１リンクの前端部を回動自在
に枢着している。

【０００６】また、前記第１リンクの後端部と、ブーム
シリンダ下端部および第２リンクの前端部とをピンで枢
支するとともに、第２リンクの後端部をスライドブロッ
クに連結してなる旋回縮小装置が公開されている。ま
た、実開昭６１−１５３４８号公報によれば、ブームシ
リンダ支点軸を、このブームシリンダ支点軸に連結した
サブシリンダの伸縮によりブームシリンダ取り付け金具
に設けた長穴に沿って上限位置と下限位置とにわたって
移動できるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブーム
シリンダの下端部を２箇所のピン穴のいずれかで枢支す
る従来の油圧ショベルにおいては、通常作業姿勢と旋回
縮小姿勢とを切り換えるたびにボトムピンを差し換えな
ければならず、この作業はボトムピンと上下いずれかの
ピン穴との位置合わせに手間がかかるとともに、危険を
伴うため、作業環境に応じて頻繁にボトムピンを差し換
えることは困難である。

【０００８】一方、ブームにブームシリンダのヘッドピ
ン穴を複数個設け、ブームシリンダのヘッド側で連結ピ
ンを差し換えるようにした場合も前記と同様の欠点があ
る。また、油圧力を利用してブームシリンダの下端部を
上下方向に移動させる方式では、前記調整シリンダある
いはサブシリンダがブームシリンダの反力を直接受ける
構造となっているため、作業時には調整シリンダあるい
はサブシリンダはブームシリンダと同程度の推力を必要
とする。従って、これらの油圧シリンダが大型化し、こ
れに伴って油圧ショベルの総重量が増加するという問題
がある。

【０００９】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたもので、簡単な操作で通常作業姿勢と旋回縮小姿勢
との切り換えができるとともに、前記の切り換えに必要
な油圧シリンダを小型、軽量化した作業車両の旋回縮小
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】上記目的を達成するた
め、本発明に係る作業車両の旋回縮小装置は、上部旋回
体１７に作業機３０を備え、前記作業機３０のブーム３
をブームシリンダ４により回動自在とした作業車両にお
いて、ブームシリンダ４の下端部とリンク２の一端部を
第１接合部６で、リンク２の他端部と補助シリンダ７の
一端部を第２接合部９で連結し、かつ第１接合部６と第
２接合部９とが摺動自在に案内される二つの溝を上部旋
回体１７のベース部材１に設けている。

【００１１】第１の発明を主体とする第２の発明は、二
つの溝は、くの字状の第１案内溝１０と、補助シリンダ
７の一端部８を中心とする一定半径ｒ２の円弧状の溝１
１ｂの両端に、第１案内溝１０の両端をそれぞれ中心と
して、所定の長さを半径ｒ１とする円弧状の溝１１ａ，
１１ｃを設けたム字状の第２案内溝１１とを有し、第２
案内溝１１の両端を第２接合部９のロック部としてい
る。

【００１２】第２の発明を主体とする第３の発明は、第
１案内溝１０の両端を中心とする所定の半径ｒ１を、前
記リンク２の両端部の第１接合部６と第２接合部９の中
心距離に等しくしている。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、リンクの両端を上部旋回体
のベース部材に設けた２本の溝に沿って摺動自在とした
ので、作業機先端を下部走行体に固定した後ブームシリ
ンダを伸縮させると、リンクの一端に連結されたブーム
シリンダ下端部は前記溝に沿って通常作業姿勢の位置か
ら旋回縮小姿勢の位置まで移動する。

【００１４】また、一方の溝の両端にロック部を設けた
ので、補助シリンダを伸縮させて前記ロック部に補助シ
リンダと連結しているリンク端部を移動させることによ
り、通常作業姿勢、旋回縮小姿勢のいずれにおいてもブ
ームシリンダ下端部への作業時の負荷反力を、直接、又
はリンクを介してブラケットの二つの溝の端部にて固定
させておくことができる。

【００１５】また、第１案内溝の両端を中心とする所定
の半径と、リンクの両端部の第１接合部と第２接合部の
中心距離を等しくしたから、第１、第２案内溝の両端部
を、リンクの両端部の固定及びロック位置にできる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明に係る作業車両の旋回縮小装
置の実施例について、図面を参照して説明する。図１は
作業車両の側面図である。図１において、油圧ショベル
は、下部走行体１２と、下部走行体１２に旋回自在に搭
載されると共に、ベース部材を構成するレボフレーム１
と、レボフレーム１に取着した作業機３０等を搭載した
上部旋回体１７とで構成される。下部走行体１２の前端
部上面には、作業機３０のバケットツース１３を掛止固
定するためのフック１４が取着されている。

【００１７】レボフレーム１は、レボフレーム１上に固
着された一対のブラケット１ａ，１ａを、前記レボフレ
ーム１上面の対向する位置に所定の間隔を保って固着さ
れている。そして、図２に示すレボフレーム１の側面図
の如く、一対のブラケット１ａ，１ａには、二つの第１
案内溝１０と、第２案内溝１１とが設けられている。第
１案内溝１０は、第２案内溝１１とを前記リンク２の第
１接合部６と第２接合部９間の寸法を保ちながら摺動移
動させるために、くの字状に形成してある。第２案内溝
１１は、第１案内溝１０の下端（Ａ）を中心とし、前記
リンク２の第１接合部６と第２接合部９間の距離に等し
い半径ｒ1 の円弧状の溝１１ａと、補助シリンダ７の下
端部を前記ブラケット１ａ，１ａに回動自在に枢支した
補助シリンダボトムピン穴（Ｂ）を中心とし、一定半径
ｒ2 の円弧状の溝１１ｂと、第１案内溝１０の上端
（Ａ′）を中心とし、半径ｒ1 の円弧状の溝１１ｃとを
組み合わせた形状になっている。また、前記の各溝のう
ち１１ａおよび１１ｃは、以下に記載する第１接合部
（以下ブームシリンダボトムピン６と称する）と第２接
合部（以下補助シリンダヘッドピン９と称する）のロッ
ク部を形成する。

【００１８】作業機３０は、図１に示す如く、レボフレ
ーム１に下端を回動自在に取り付けられたブーム３と、
ブーム３の先端に回動自在に取り付けられたアーム１５
と、アーム１５の先端に回動自在に取り付けられたバケ
ット１６等からなる部材と、この部材を各々回動するブ
ームシリンダ４と、この下端部とリンク２の一端部をブ
ームシリンダボトムピン６で連結したリンク２と、この
他端部を補助シリンダヘッドピン９と連結し、他端をレ
ボフレーム１に連結された補助シリンダ７と、アームシ
リンダ１８と、バケットシリンダ１９と、で構成されて
いる。そして、Ｚ−Ｚ線から断面した部分図を図３に示
す。

【００１９】図３において、前記ブーム３、ブームシリ
ンダ４はいずれも下端部を示し、それぞれブームフート
ピン５、ブームシリンダボトムピン６により一対のブラ
ケット１ａ，１ａへ各々回動及び摺動自在に取り付けら
れている。また、補助シリンダ７は、この下端部を補助
シリンダボトムピン８によりブラケット１ａ，１ａに回
動自在に取り付けられ、先端部は補助シリンダヘッドピ
ン９によりブラケット１ａ，１ａに摺動自在に取り付け
られている。

【００２０】また、一対のリンク２，２は、この一端を
ブームシリンダボトムピン６に回動自在に取り付けて他
端は補助シリンダヘッドピン９に回動自在に取り付けら
れている。また、ブームシリンダボトムピン６は第１案
内溝１０に沿って摺動して、補助シリンダヘッドピン９
は第２案内溝１１に沿って摺動する。そして、本実施例
では、第１接合部と第２接合部でブームシリンダボトム
ピン６と補助シリンダヘッドピン９が第１案内溝１０と
第２案内溝１１に挿入され、この各ピン６，９の外径部
が第１案内溝１０と第２案内溝１１に沿って摺動する
が、他の実施例として、リンク２に円筒状の突起を設け
て、その突起の外径を第１案内溝１０と第２案内溝１１
に沿って移動させても良い。

【００２１】上記のように構成した作業車両の旋回縮小
装置において、図４は通常作業姿勢を示し、ブームシリ
ンダボトムピン６は第１案内溝１０の下端（Ａ）位置に
固定され、補助シリンダヘッドピン９は第２案内溝１１
の下側のロック部、すなわち（Ｃ）位置に固定されてい
る。また、旋回縮小姿勢をとった場合は図５に示すよう
に、ブームシリンダボトムピン６は第１案内溝１０の上
端（Ａ′）位置に固定され、補助シリンダヘッドピン９
は第２案内溝１１の上側のロック部、すなわち（Ｃ′）
位置に固定される。このように通常作業姿勢から旋回縮
小姿勢に切り換える場合は次の操作を行う。（図１、
４、及び５参照）

【００２２】（Ｉ）ブーム下げ操作によりブーム３を前
方に倒し、バケットツース１３をフック１４に掛止固定
する。 （II）補助シリンダ７を引き込み側に操作する。補助シ
リンダヘッドピン９は第２案内溝１１ａ内を下方に摺動
し、（Ｃ−１）に移動する。リンク２は、ブームシリン
ダボトムピン６（Ａ位置）を中心として他端が（Ｃ）か
ら（Ｃ−１）に回転する。 （III)ブームシリンダ４を引き込み側に操作する。ブー
ム３はアーム１５、バケット１６を介してフック１４に
より固定されているので、前記操作によりブームシリン
ダボトムピン６は第１案内溝１０内を上方に摺動しなが
ら移動し、第１案内溝１０の上端（Ａ′）に到達する。
これに伴ってリンク２の他端は（Ｃ−１）から（Ｃ−
２）に摺動しながら移動する。 （IV）補助シリンダ７を押し出し側に操作する。リンク
２はブームシリンダボトムピン６（Ａ′位置）を中心と
して他端が補助シリンダヘッドピン９と共に（Ｃ−２）
から（Ｃ′）に回転移動し（Ｃ′）に固定される。 （Ｖ）バケットツース１３をフック１４から外す。

【００２３】旋回縮小姿勢をとったとき、ブームシリン
ダ４の下端部は（Ａ′）に固定され、リンク２の両端は
（Ａ′）および（Ｃ′）に固定される。掘削作業時など
においてブームシリンダ４にはアーム、バケット等の荷
重が下向きに作用してブームシリンダ４を第１ガイド溝
１０に沿って押し下げようとする。しかし、リンク２の
長さは不変であり、リンク他端が（Ｃ′）位置にロック
されているので、ブームシリンダ４の下端部は（Ａ′）
に固定されたままとなり、旋回縮小姿勢を維持すると共
にその負荷反力は、各々、ブラケット１ａ，１ａの
（Ａ′）および（Ｃ′）部で受けることになる。

【００２４】また、通常作業姿勢の場合は前記と同様の
理由でブームシリンダ４の下端部は（Ａ）に固定された
ままとなり、通常作業姿勢を維持して深堀りなどの作業
を行うことができる。ブームシリンダ４の下端部を
（Ａ）または（Ａ′）の位置に固定したとき、補助シリ
ンダ７にかかる反力はブームシリンダ４の下端部を支持
するブームシリンダボトムピン６の回転抵抗に打ち勝つ
だけの推力と下端部（Ａ）位置でのブームシリンダ４の
作業時の引力の僅かな圧縮分力の作用に耐え得るのみで
良い。従って、補助シリンダ７を小型、軽量化すること
ができる。

【００２５】通常作業姿勢の場合の作業機３０は図１に
鎖線で示す通りで、最小旋回半径はＲであるが、ブーム
シリンダ４の下端部を上方に移動させて旋回縮小姿勢を
とることにより、図１に実線で示したようにＲ′に縮小
される。

【００２６】また、作業機３０を旋回縮小姿勢から通常
作業姿勢に切り換える場合は、下記の操作を行う。 （Ｉ）ブーム下げ操作によりブーム３を前方に倒し、バ
ケットツース１３をフック１４に掛止する（図１参
照）。 （II）図５の状態から補助シリンダ７を引き込み側に操
作する。補助シリンダヘッドピン９は第２案内溝１１の
上側のロック部（Ｃ′）から前方にリンク２の回転と共
に摺動し、（Ｃ−２）に移動する。 （III)ブームシリンダ４を押し出し側に操作する。ブー
ムシリンダボトムピン６は第１案内溝１０内を下方に移
動し、図４に示すように第１案内溝１０の下端（Ａ）に
到達する。これに伴ってリンク２の他端は（Ｃ−２）か
ら（Ｃ−１）に移動する。 （IV）補助シリンダ７を押し出し側に操作する。リンク
２はブームシリンダボトムピン６（Ａ位置）を中心とし
て他端が（Ｃ−１）から（Ｃ）に回転するので、ヘッド
ピン９も（Ｃ−１）から（Ｃ）に移動し、固定される。 （Ｖ）バケットツース１３をフック１４から外す。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
部旋回体のベース部材に２本の溝を設け、補助シリンダ
の一端とブームシリンダの下端部とを連結したリンクを
前記の溝に沿って摺動自在としたので、作業機先端を下
部走行体に固定した後ブームシリンダを伸縮させれば、
ブームシリンダの下端部は前記溝に沿って移動し、容易
に通常作業姿勢と旋回縮小姿勢との切り換えができ、作
業能率が大幅に向上する。

【００２８】また、前記ブームシリンダ下端部はリンク
の他端を補助シリンダによりロック位置に固定すること
によって確実に固定され、補助シリンダはリンクの他端
をロック位置に固定して通常作業姿勢時のブームシリン
ダ下端部からの引力の僅かな圧縮分力の作用に耐え得る
のみで良いから、油圧力を用いた従来の旋回縮小装置に
比べて補助シリンダの小型、軽量化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される作業車両の側面図である。

【図２】本発明のブーム、ブームシリンダなどの下端部
を枢支するブラケットの側面図である。

【図３】図１のＺ−Ｚ線からの断面部分図である。

【図４】本発明の通常作業姿勢における旋回縮小装置を
示し、図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図５】本発明の旋回縮小姿勢における旋回縮小装置を
示し、図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図６】従来技術の旋回半径縮小可能な油圧ショベルの
一例を示す側面図である。

【符号の説明】

Ｃ，Ｃ′ ロック部、 ｒ１，ｒ２ 半径、 １ ベース部材（レボフレーム）、 １ａ ブラケット、 ２ リンク、 ３ ブーム、 ４ ブームシリンダ、 ６ 第１接合部（ブームシリンダボトムピ
ン）、 ７ 補助シリンダ、 ８ 補助シリンダボトムピン、 ９ 第２接合部（補助シリンダヘッドピ
ン）、 １０ 第１案内溝、 １１ 第２案内溝、 １１ａ，１１ｃ 円弧状の溝、 １７ 上部旋回体、 ３０ 作業機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部旋回体に作業機を備え、前記作業機
   のブームをブームシリンダにより回動自在とした作業車
   両において、ブームシリンダの下端部とリンクの一端部
   を第１接合部で、リンクの他端部と補助シリンダの一端
   部を第２接合部で連結し、かつ第１接合部と第２接合部
   とが摺動自在に案内される二つの溝を上部旋回体のベー
   ス部材に設けたことを特徴とする作業車両の旋回縮小装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、二つの溝は、くの字
   状の第１案内溝と、補助シリンダの一端部を中心とする
   一定半径の円弧状の溝の両端に、第１案内溝の両端をそ
   れぞれ中心として、所定の長さを半径とする円弧状の溝
   を設けたム字状の第２案内溝とを有し、第２案内溝の両
   端を第２接合部のロック部としたことを特徴とする作業
   車両の旋回縮小装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、第１案内溝の両端を
   中心とする所定の半径を、前記リンクの両端部の第１接
   合部と第２接合部の中心距離に等しくしたことを特徴と
   する作業車両の旋回縮小装置。