JPH09228406A - 伸縮可能なバケットを有する掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動用の部品点数の減少および構成の簡単化が
図れるとともに、動作が安定して円滑に行える伸縮可能
なバケットを有する掘削機を提供する。 【解決手段】 移動できる車体１１と、上下に揺動自在
となるよう車体に連結されたブーム１３と、上下方向に
揺動自在となるようブームに連結された内部が中空の外
アーム１５と、外アームにその長さ方向で摺動できるよ
うに挿入された内アーム１７と、内アームの先端に連結
されたバケット１８と、外アームと内アームの間に介在
された伸縮用の油圧シリンダーと、外アームの外側でそ
の長さ方向に移動でき外アームの全体を覆うとともに外
アームとやや同一の長さを有するスライダー２３と、バ
ケットとスライダーの間に介在された油圧シリンダー２
１と、内アームの先端側とスライダーの先端側とを一体
移動できるように連結する連結部５６とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】土木作業においては、土砂の堀取りや穴
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（バケットホーとも呼ばれる）が盛んに
用いられている。

【０００３】従来の多くの掘削機では、クローラーや車
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
自在に取り付け、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る。

【０００４】従来から盛んに利用されているこのような
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てある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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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取ろうとしたり、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
るので運搬しにくいものであった。

【０００６】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
動させなけれ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、架設してある電線や
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。

【０００７】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
公閉平７年１５１７３号など）。

【０００８】この新しく提案した掘削機は、移動できる
車体と、上下に揺動自在となるよう車体に連結されたブ
ームと、上下方向に揺動自在となるようブームに連結さ
れた内部が中空の外アームと、外アームにその長さ方向
で摺動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、外アームと内アームの間
に介在された伸縮用の油圧シリンダーと、外アームの外
側でその長さ方向に移動できるスライダーと、バケット
とスライダーの間に介在された油圧シリンダーとを備
え、内アームとスライダーとを一体移動できるように、
これらを複数のプーリーとこれに巻き回されたワイヤー
とによって連結した構成のものであった。このような構
成にして、内アームの伸縮動作を外アームの外側のスラ
イダーの移動として伝達し、このスライダーにバケット
回動用シリンダーを保持させることで、バケットの角度
に影響を与えることなくアーム全体を伸縮させて溝や穴
を深く掘り取ろうとしたり、またはバケットを長い位置
にまで到達させようとする動作を可能としたものであっ
た。

【０００９】ところが、このような構成において内アー
ムとスライダーの一体移動は、アームの伸長方向と収縮
方向の２方向について行わせる必要があるため、上述の
構成ではプーリーとワイヤーとがアームの伸長用及び収
縮用として２種類必要となる。また、これらのプーリー
とワイヤーは土砂等がかからないように、外アームの内
側に配設しなければならない。このため、プーリーおよ
びワイヤー等の部品点数が多くなるとともに、これらを
狭いボックス形のアーム内に収納することで構成が複雑
となる問題があった。また、伸長用ワイヤーと収縮用ワ
イヤーでは動力伝達方向が逆であるため、不使用側のワ
イヤーに緩みが生じたり、さらにスライダーの長さが短
いためにスライダーが外アームに対して傾いて動作が円
滑に行えなくなったりする等、種々の不具合が生じる場
合もあった。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、駆動用の部品点数の減少および構成の簡
単化が図れるとともに、動作が安定して円滑に行える伸
縮可能なバケットを有する掘削機を提供しようとするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明では、移動できる車体と、上下に揺動自在
となるよう車体に連結されたブームと、上下方向に揺動
自在となるようブームに連結された内部が中空の外アー
ムと、外アームにその長さ方向で摺動できるように挿入
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、外アームと内アームの間に介在された伸縮用の油
圧シリンダーと、外アームの外側でその長さ方向に移動
でき外アームの全体を覆うとともに外アームとやや同一
の長さを有するスライダーと、バケットとスライダーの
間に介在された油圧シリンダーと、内アームの先端側と
スライダーの先端側とを一体移動できるように連結する
連結部とから構成された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。

【００１２】また、本発明では、移動できる車体と、上
下に揺動自在となるよう車体に連結されたブームと、上
下方向に揺動自在となるようブームに連結された内部が
中空の外アームと、外アームにその長さ方向で摺動でき
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、外アームと内アームの間に介在され
た伸縮用の油圧シリンダーと、外アームの外側でその長
さ方向に移動でき外アームのやや上半分を覆うとともに
外アームとやや同一の長さを有するスライダーと、バケ
ットとスライダーの間に介在された油圧シリンダーと、
内アームの先端側とスライダーの先端側とを一体移動で
きるように連結する連結部と、外アームの両側部に長さ
方向に沿って突出するガイドレールと、このガイドレー
ルに摺動して案内されるようスライダーの両側下端部に
形成されたスライド枠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。

【００１３】また、本発明では、内アームの両側部には
長さ方向に間隔的に複数個の突出ガイドが出没可能に設
けられ、この各突出ガイドはスプリングによって常時突
出方向に付勢されるとともに、外アームの両側部内面に
接する状態ではスプリングに抗して内アームの内方に没
入しており、内アームが外アームの先端側から摺動して
表出する状態では内アームの外方に突出してスライダー
両側部の各スライド枠の内面にそれぞれ圧接してスライ
ダーの支持部として機能する伸縮可能なバケットを有す
る掘削機を提供する。

【００１４】また、突出ガイドはその後端側を支点とし
て内アームに回動する状態で出没できる構成とされてお
り、スプリングは突出ガイドをその内側から外側に向か
って回動する方向に押圧する圧縮コイルバネからなるこ
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。

【００１５】また、本発明では、突出ガイドは内アーム
から摺動する状態で出没できる構成とされており、スプ
リングは突出ガイドをその内側から外側に向かって摺動
する方向に押圧する圧縮コイルバネからなることを特徴
とする伸縮可能なバケットを有する掘削機を提供する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。

【００１７】まず、図１〜図５を参照して、本発明の一
実施形態による伸縮可能なバケットを有する掘削機につ
いて説明する。図１は本発明における掘削機の一実施形
態を示す外観の斜視図である。

【００１８】エンジン、油圧発生機等を収納した車体１
１の下部左右にはクローラー１２が取り付けてあり、こ
のクローラー１２により車体１１を自由に移動すること
ができる。そして、この車体１１の前面中央にはややく
の字形に曲げられたブーム１３が連結してあり、ブーム
１３の中央両側と車体の前部左右との間には俯仰用の油
圧シリンダー１４が介在させてある。このブーム１３の
上端には直線形状の外アーム１５が揺動自在に連結して
あり、この外アーム１５の後部とブーム１３の背面中央
との間には揺動用の油圧シリンダー１６が介在させてあ
る。この外アーム１５は鋼板を折り曲げ、断面をやや四
角形とした筒状をしており、この外アーム１５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１７が挿通させてある。そして、この内ア
ーム１７の先端にはバケット１８が揺動自在に連結して
ある。

【００１９】この内アーム１７の先端とバケット１８の
後部との間にはリンク機構を形成するためのレバー１
９、２０が連結してあり、両レバ−１９、２０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１９、２０の頂点にはバケットシリンダー２１のシ
リンダーロッド２２が連結させてある。外アーム１５の
上面にはその長さ方向に亘って移動できるスライダー２
３が組み合わせてあり、このスライダー２３の上面には
間隔をおいてやや台形をした左右一対の軸支板２５が固
定してある。両軸支板２５の間には油圧シリンダーであ
るバケットシリンダー２１の基部が挿通され、軸支板２
５とバケットシリンダー２１とはピン２６によって揺動
自在に連結されている。

【００２０】次に、図２はバケットを省略してアームの
横断面構成を示す図であり、図３はさらにバケットシリ
ンダーを省略したアームの平面構成を示す図である。ま
た、図４は内アームの先端部を省略したアームの組み立
て構成を示す図であり、図５はアームの縦断面を示す図
である。

【００２１】これらの図に示すように、外アーム１５の
先端側（図２、図３、図４の左端側）は開口しており、
外アーム１５内に挿入した内アーム１７の先端側がこの
開口部分を介して出没することにより、アーム全体が伸
縮するようになっている。外アーム１５の先端側の上壁
部分にはその壁を貫通して左右１対のローラー挿入孔３
１、３２が形成されており、これらのローラー挿入孔３
１、３２にそれぞれ内アーム支持用上ガイドローラー３
３、３４が内アーム１７の出没する方向に回転自在に挿
入されている。この内アーム支持用上ガイドローラー３
３、３４は図示しない軸受によって外アーム１５の上壁
にそれぞれ支持されており、その各内アーム支持用上ガ
イドローラー３３、３４が内アーム１７の上壁外面に接
触して回転することにより、内アーム１７を出没方向に
支持するようになっている。

【００２２】また、外アーム１５の先端側の下壁部分に
もその壁を貫通して左右１対のローラー挿入孔３５、３
６が形成されており、これらのローラー挿入孔３５、３
６にそれぞれ内アーム支持用下ガイドローラー３７、３
８が内アーム１７の出没する方向に回転自在に挿入され
ている。この内アーム支持用下ガイドローラー３７、３
８も図示しない軸受によって外アーム１５の下壁にそれ
ぞれ支持されており、その各内アーム支持用下ガイドロ
ーラー３７、３８が内アーム１７の下壁外面に接触して
回転することにより、内アーム１７を出没方向に支持す
るようになっている。

【００２３】また、外アーム１５と内アーム１７の間に
は、伸縮用油圧シリンダー３９が介在されている。この
伸縮用油圧シリンダー３９は、軸心が両アーム１５、１
７の中心位置に一致する状態で内アーム１７の内部に挿
通されており、そのシリンダー本体の基端部が内アーム
１７の基端側（図２、図３、図４の右端側）を貫通し
て、外アーム１５の基端部（同じく図２、図３、図４の
右端部）内に位置している。そして、このシリンダー本
体の基端部の両側にシリンダー連結ピン４０、４１が突
出し、このシリンダー連結ピン４０、４１の先端がそれ
ぞれ外アーム１５の基端部内側面に連結されている。一
方、伸縮用油圧シリンダー３９のシリンダーロッド４２
の先端は、最大引込み状態において内アーム１７のやや
中間部に位置している。そして、このシリンダーロッド
４２の先端の両側にシリンダーロッド連結ピン４３、４
４が突出し、このシリンダーロッド連結ピン４３、４４
の先端がそれぞれ外アーム１５の基端部内側面に連結さ
れている。この伸縮用油圧シリンダー３９の駆動によっ
て、シリンダーロッド４２の先端部に連結された内アー
ム１７が外アーム１７の先端側において出没するもので
ある。

【００２４】そして前述したように、外アーム１５の外
側にはスライダー２３が設けられている。このスライダ
ー２３は、外アーム１５の上壁の上側全体を覆う上壁部
５１と、外アーム１５の両側壁全体の外側を覆う両側壁
部５２、５３と、外アーム１５の下壁の両側部分を覆う
両下壁部５４、５５とからなっている。すなわち、スラ
イダー２３の断面は全体としてやや四角形をなすが、下
面の中央側部分が除去された形状とされている。そし
て、スライダー２３は外アーム１５とやや同一長さを有
しており、外アーム１５の下壁中央部分を除く全体をほ
ぼ被覆する形状となっているものである。このスライダ
ー２３の前端部（図２、図３、図４の左端部）の内側に
は、四角枠状の連結枠５６が一体に設けられている。こ
の連結枠５６の内側縁部は、外アーム１５から突出した
内アーム１７の先端部分の外周面に溶接等によって一体
的に接合されている。これにより、内アーム１７が外ア
ーム１５から突出する場合にはその動作が連結枠５６を
介してスライダー２３に伝達され、スライダー２３は外
アーム１５の外側で内アーム１７とともに同期的に前端
側にスライドするようになるものである。また、内アー
ム１７が外アーム１５内に没入する場合にはその動作が
連結枠５６を介してスライダー２３に伝達され、スライ
ダー２３は外アーム１５の外側で内アーム１７とともに
同期的に後端側にスライドするようになるものである。

【００２５】スライダー２３の後端部（図２、図３、図
４の左端部）の上壁部５１にはその壁を貫通して左右１
対のローラー挿入孔６１、６２が形成されており、これ
らのローラー挿入孔６１、６２にそれぞれスライド用上
ガイドローラー６３、６４が回転自在に挿入されてい
る。このスライド用上ガイドローラー６３、６４は図示
しない軸受によってスライダー２３の上壁部５１にそれ
ぞれ支持されており、その各スライド用上ガイドローラ
ー６３、６４が外アーム１５の上壁部５２外面に接触し
て回転することにより、スライダー２３が外アーム１５
の長さ方向にスライド自在に支持されている。

【００２６】同様に、スライダー２３の後端部の下壁部
５４、５５にもその壁を貫通して左右１対のローラー挿
入孔６５、６６が形成されており、これらのローラー挿
入孔６５、６６にそれぞれスライド用下ガイドローラー
６７、６８が回転自在に挿入されている。このスライド
用下ガイドローラー６７、６８は図示しない軸受によっ
てスライダー２３の下壁部５４、５５にそれぞれ支持さ
れており、その各スライド用下ガイドローラー６７、６
８が外アーム１５の下壁外面に接触して回転することに
より、スライダー２３が外アーム１５の長さ方向にスラ
イド自在に支持されている。従って、これらのスライド
用上ガイドローラー６３、６４およびスライド用下ガイ
ドローラー６７、６８の回転ガイド作用によって、内ア
ーム１７が外アーム１５から突出する場合のスライダー
２３の同期的前進スライド動作、および内アーム１７が
外アーム１５内に没入する場合のスライダー２３の同期
的後退スライド動作が円滑に行われるものである。

【００２７】スライダー２３の上面やや中央位置には、
四角形状の偏平な軸支板取り付け板７１が溶接等によっ
て一体的に固着されている。この軸支板取り付け板７１
に前述した１対の軸支板２４、２５が溶接等によって立
ち上がるように平行に固定してある。軸支板２４、２５
にはそれぞれバケットシリンダー２１を支持するための
支持孔７２、７３が開けられ、これらの支持孔７２、７
３にバケットシリンダー２１の基端部に設けたピン７４
が挿入支持されている。これによって、バケットシリン
ダー２１もスライダー２３と同期して外アーム１５の長
さ方向に前後進することになる。したがって、内アーム
１７の先端に設けられたバケット１８が内アーム１７の
進出に伴ってアーム前方に移動するときに、そのバケッ
ト１８の揺動角度を制御するためのバケットシリンダー
２１もスライダー２３の外アーム１５上でのスライド進
出によって内アーム１７と同期して進出するので、バケ
ット１８の角度は一定のままに保持される。つまり、ア
ームの伸縮によってバケット１８は角度変化することが
ないので、例えば土砂等をバケット１８内に保持した状
態でアームを伸縮させるような場合においても、バケッ
ト１８が不意に首振りしたりして土砂が落下するような
おそれはない。

【００２８】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２９】溝や穴を掘り下げようとする場所にクロー
ラー１２を駆動させ、車体１１を移動させる。そして、
掘り取ろうとする位置にバケット１８を合わせ、油圧シ
リンダー１４、１５、２１を協同させるよう操作してバ
ケット１８を移動させ、このバケット１８により土砂を
掘り取ることができる。 次に、掘り取る穴や溝を深く
するためには、バケット１８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、伸縮
用油圧シリンダー３９を動作させ、シリンダーロッド４
２を押し出させる。すると伸縮用油圧シリンダー３９と
シリンダーロッド４２が伸びることで内アーム１７は外
アーム１５の中から押し出され、内アーム１７が外アー
ム１５から摺動することになる。このため、バケット１
８は外アーム１５の基部より長い位置にまで移動するの
でバケット１８を深い位置にまで掘り下げることができ
る。

【００３０】この動作の際には、内アーム１７が外アー
ム１５に対して移動すると、内アーム１７の先端に連結
枠５６を介して連結されているスライダー２３が一体的
に動作して外アーム１５の長さ方向にスライド移動する
ことになる。このとき、スライダー２３は外アーム１５
の全体を被覆する形状で外アーム１５とやや同一の長さ
を有しているので外アーム１５から外れることはない。
また、内アーム１７とスライダー２３とは連結枠５６を
介して一定的に連結されているので、伸縮用油圧シリン
ダー３９によって内アーム１７が移動している限りは、
内アーム１７の移動と同期して同一移動量だけ移動する
ことなる。

【００３１】こうして伸縮用油圧シリンダー３９を作動
させてシリンダーロッド４２を押し出した場合において
は、内アーム１７は外アーム１５から押し出されるが、
バケットシリンダー２１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１８の角度は同一
角度に保持されたまま移動することになり、掘削の操作
において何等違和感がなく動作させることができる。

【００３２】そして、バケット１８によって掘り取った
土砂を引上げる場合には、まず伸縮用油圧シリンダー３
９を動作させてシリンダーロッド４２を縮小させる。す
ると内アーム１７は外アーム１５の内部方向に引き込ま
れることになる。このとき、内アーム１７の先端で連結
枠５６を介してスライダー２３が一体的に連結されてい
るので、スライダー２３は外アーム１５の基端側に引き
上げられることになる。

【００３３】このため、前記と同様に内アーム１７が移
動すると同時にバケットシリンダー２１も同期的に移動
して同じ速度で移動されることになる。したがって、バ
ケット１８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、掘り取った土砂を落下することがない。こ
の後、油圧シリンダー１４、１６、バケットシリンダー
２１をそれぞれ協同させて動作させることにより、バケ
ット１８によって掘り取った土砂を車体１１の後方に待
機させたトラックに積み換えたり、または別の場所に移
し変えることができる。

【００３４】以上の一実施形態によると、出願人が既に
提案した従来の伸縮可能なバケットを有する掘削機の構
成と異なり、多数のプーリーやワイヤーを使用しないで
内アーム１７にスライダー２３を連結枠５６によって連
結する構成となっていることから、アーム伸縮駆動用の
部品点数が大幅に減少でき、構成の簡単化が図れるよう
になる。しかも動作は前述のように安定して、かつ円滑
に行えるので、作業性の向上も併せて図れるものであ
る。

【００３５】次に、図６〜図１２を参照して、本発明の
他の実施形態による伸縮可能なバケットを有する掘削機
について説明する。

【００３６】図６は本発明における掘削機の一実施形態
を示す外観の斜視図である。

【００３７】エンジン、油圧発生機等を収納した車体１
１１の下部左右にはクローラー１１２が取り付けてあ
り、このクローラー１１２により車体１１１を自由に移
動することができる。そして、この車体１１１の前面中
央にはやや『く』の字形に曲げられたブーム１１３が連
結してあり、ブーム１１３の中央両側と車体の前部左右
との間には俯仰用の油圧シリンダー１１４が介在させて
ある。このブーム１１３の上端には直線形状の外アーム
１１５が揺動自在に連結してあり、この外アーム１１５
の後部とブーム１１３の背面中央との間には揺動用の油
圧シリンダー１１６が介在させてある。この外アーム１
１５は鋼板を折り曲げ、断面をやや四角形とした筒状を
しており、この外アーム１１５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１
１７が挿通させてある。そして、この内アーム１１７の
先端にはバケット１１８が揺動自在に連結してある。

【００３８】この内アーム１１７の先端とバケット１１
８の後部との間にはリンク機構を形成するためのレバー
１１９、１２０が連結してあり、両レバ−１１９、１２
０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１１９、１２０の頂点にはバケットシリ
ンダー１２１のシリンダーロッド１２２が連結させてあ
る。外アーム１１５の上面にはその長さ方向に亘って移
動できるスライダー１２３が組み合わせてあり、このス
ライダー１２３の上面には間隔をおいてやや台形をした
左右一対の軸支板１２５が固定してある。両軸支板１２
５の間には油圧シリンダーであるバケットシリンダー１
２１の基部が挿通され、軸支板１２５とバケットシリン
ダー１２１とはピン１２６によって揺動自在に連結され
ている。

【００３９】次に、図７はバケットを省略してアームの
横断面構成を示す図であり、図８はさらにバケットシリ
ンダーを省略したアームの平面構成を示す図である。ま
た、図９は内アームの先端部を省略したアームの組み立
て構成を示す図であり、図１０はアームの縦断面を示す
図である。さらに図１１は突出ガイドの構成を示す図で
あり、図１２は突出ガイドを拡大して示す横断面図であ
る。

【００４０】これらの図に示すように、外アーム１１５
の先端側（図２、図３、図４の左端側）は開口してお
り、外アーム１１５内に挿入した内アーム１１７の先端
側がこの開口部分を介して出没することにより、アーム
全体が伸縮するようになっている。外アーム１１５の先
端側の上壁部分にはその壁を貫通して左右１対のローラ
ー挿入孔１３１、１３２が形成されており、これらのロ
ーラー挿入孔１３１、１３２にそれぞれ内アーム支持用
上ガイドローラー１３３、１３４が内アーム１１７の出
没する方向に回転自在に挿入されている。この内アーム
支持用上ガイドローラー１３３、１３４は図示しない軸
受によって外アーム１１５の上壁にそれぞれ支持されて
おり、その各内アーム支持用上ガイドローラー１３３、
１３４が内アーム１１７の上壁外面に接触して回転する
ことにより、内アーム１１７を出没方向に支持するよう
になっている。また、外アーム１１５の先端側の下壁部
分にもその壁を貫通して左右１対のローラー挿入孔１３
５、１３６が形成されており、これらのローラー挿入孔
１３５、１３６にそれぞれ内アーム支持用下ガイドロー
ラー１３７、１３８が内アーム１１７の出没する方向に
回転自在に挿入されている。この内アーム支持用下ガイ
ドローラー１３７、１３８も図示しない軸受によって外
アーム１１５の下壁にそれぞれ支持されており、その各
内アーム支持用下ガイドローラー１３７、１３８が内ア
ーム１１７の下壁外面に接触して回転することにより、
内アーム１１７を出没方向に支持するようになってい
る。

【００４１】また、外アーム１１５と内アーム１１７の
間には、伸縮用油圧シリンダー１３９が介在されてい
る。この伸縮用油圧シリンダー１３９は、軸心が両アー
ム１１５、１１７の中心位置に一致する状態で内アーム
１１７の内部に挿通されており、そのシリンダー本体の
基端部が内アーム１１７の基端側（図２、図３、図４の
右端側）を貫通して、外アーム１１５の基端部（同じく
図２、図３、図４の右端部）内に位置している。そし
て、このシリンダー本体の基端部の両側にシリンダー連
結ピン１４０、１４１が突出し、このシリンダー連結ピ
ン１４０、１４１の先端がそれぞれ外アーム１１５の基
端部内側面に連結されている。一方、伸縮用油圧シリン
ダー１３９のシリンダーロッド１４２の先端は、最大引
込み状態において内アーム１１７のやや中間部に位置し
ている。そして、このシリンダーロッド１４２の先端の
両側にシリンダーロッド連結ピン１４３、１４４が突出
し、このシリンダーロッド連結ピン１４３、１４４の先
端がそれぞれ外アーム１１５の基端部内側面に連結され
ている。この伸縮用油圧シリンダー１３９の駆動によっ
て、シリンダーロッド１４２の先端部に連結された内ア
ーム１１７が外アーム１１７の先端側において出没する
ものである。

【００４２】さらに、外アーム１１５の両側壁１４５、
１４６の外面側には、スライダー１２３を案内するため
のガイドレール１４７、１４８がそれぞれ外方に突出し
て設けられている。すなわち、この各ガイドレール１４
７、１４８は、断面四角形状の鋼材からなるものであ
り、外アーム１１５の両側壁１４５、１４６の外面側の
上下方向やや中間部に位置して、外アームの長さ方向全
体に亘ってそれぞれ長く延在している。この各ガイドレ
ール１４７、１４８には、スライダー１２３が外アーム
１１５の長さ方向に沿って摺動できるように案内される
ものである。

【００４３】スライダー１２３は前述したように、外ア
ーム１１５の外側に設けられている。このスライダー１
２３は、外アーム１１５の上壁の上側全体を覆う上壁部
１５１と、外アーム１１５の両側壁の上半分の外側を覆
う両側壁部１５２、１５３とからなっている。すなわ
ち、スライダー１２３は上壁部１５１の両側から側壁部
１５２、１５３がそれぞれ垂下して下面が開口した形状
とされており、外アーム１１５の上側やや半分を覆うよ
うになっている。そして、このスライダー１２３は外ア
ーム１１５とやや同一長さを有している。このスライダ
ー１２３の各側壁部１５２、１５３の下端部分に、前述
した外アーム１１５の側壁１４５、１４６の各ガイドレ
ール１４７、１４８に摺動して案内されるスライド枠１
５４、１５５が形成されている。このスライド枠１５
４、１５５は、スライダー１２３と一体に鋼板で作られ
たもので、一側面が開口した断面コ字形をしており、ス
ライダーの側壁部１５の下端が外方に曲げられた後、下
方に曲げられ、さらにその下端が内側に向かって曲げら
れた形状となっている。このコ字形に曲げられた各スラ
イド枠１５４、１５５が、外アーム１１５の側壁１４
５、１４６の各ガイドレール１４７、１４８に対してそ
の外側から覆うように嵌合され、これによりスライダー
１２３が前記の一実施形態の場合と異なり外アーム１１
５の略半分のみを覆う形状でありながらも上方向に脱落
することなく嵌合保持された状態となって、外アーム１
１５の長さ方向に安定して摺動ガイドされるものであ
る。

【００４４】そして、この他の実施形態においても、ス
ライダー１２３の前端部（図２、図３、図４の左端部）
の内側には、四角枠状の連結枠１５６が一体に設けられ
ている。この連結枠１５６の内側縁部は、外アーム１１
５から突出した内アーム１１７の先端部分の外周面に溶
接等によって一体的に接合されている。これにより、内
アーム１１７が外アーム１１５から突出する場合にはそ
の動作が連結枠１５６を介してスライダー１２３に伝達
され、スライダー１２３は外アーム１１５の外側で内ア
ーム１１７とともに同期的に前端側にスライドするよう
になるものである。また、内アーム１１７が外アーム１
１５内に没入する場合にはその動作が連結枠１５６を介
してスライダー１２３に伝達され、スライダー１２３は
外アーム１１５の外側で内アーム１１７とともに同期的
に後端側にスライドするようになるものである。

【００４５】スライダー１２３の後端部（図２、図３、
図４の左端部）の上壁部１５１にはその壁を貫通して左
右１対のローラー挿入孔１６１、１６２が形成されてお
り、これらのローラー挿入孔１６１、１６２にそれぞれ
スライド用上ガイドローラー１６３、１６４が回転自在
に挿入されている。このスライド用上ガイドローラー１
６３、１６４は図示しない軸受によってスライダー１２
３の上壁部１５１にそれぞれ支持されており、その各ス
ライド用上ガイドローラー１６３、１６４が外アーム１
１５の上壁部１５２外面に接触して回転することによ
り、スライダー１２３が外アーム１１５の長さ方向にス
ライド自在に支持されている。したがって、これらのス
ライド用上ガイドローラー１６３、１６４の回転ガイド
作用によって、内アーム１１７が外アーム１１５から突
出する場合のスライダー１２３の同期的前進スライド動
作、および内アーム１１７が外アーム１１５内に没入す
る場合のスライダー１２３の同期的後退スライド動作が
円滑に行われるものである。

【００４６】また、この他の実施形態による掘削機では
図１１および図１２に示すように、内アーム１１７の両
側部に長さ方向に間隔的に複数個の窓孔１６７が開けら
れ、この各窓孔１６７にそれぞれ突出ガイド１６８が出
没可能に設けられている。この突出ガイド１６８は例え
ば鋼材等で作られた平面視で扇形、かつ側面視で厚板状
のものであり、その厚さは外アーム１１５のガイドレー
ル１４７とやや同一厚さとされており、しかもそのガイ
ドレール１４７と同一の高さで内アーム１１７に配置さ
れている。この突出ガイド１６８は、幅狭な端部がそれ
ぞれ窓孔１６７の後側に配置され、支軸１６９によって
内アーム１１７に支持されて横方向に回動可能となって
おり、幅広な端部側が窓孔１６７から内アーム１１７の
外方に突出できるようになっている。また、突出ガイド
１６８は圧縮コイルばね等からなるスプリング１７０に
よって常時、窓孔１６７から外側に突出する方向に付勢
されている。このスプリング１７０は内アーム１１７内
に設けられたスプリング保持部材１７１と突出ガイド１
６８の内部に設けられたスプリング保持枠１７２の間に
保持されている。

【００４７】そして、図１２の右側部分に示すように、
突出ガイド１６８を有している内アーム１１７の部分が
外アーム１１５内に位置している場合には、突出ガイド
１６８が外アーム１１５の両側部内面に接し、この状態
では突出ガイド１６８がスプリング１７０に抗して内ア
ーム１１７の内方に没入している。一方、内アーム１１
７が外アーム１１５の先端側から摺動して表出する状態
では、図１２の左側に示すように、内アーム１１７の外
方に突出してスライダー１２３の両側部のコ字形をした
各スライド枠１５４の内面にスプリング１７０の弾性力
によってそれぞれ圧接し、これによりスライド枠１５４
の内面に嵌合挿入されて、スライダー１２３の支持部と
して機能するようになっている。

【００４８】すなわち、この他の実施形態においては、
スライダー１２３が前記一実施形態の場合と異なり外ア
ーム１１５の上半分のみを覆う形で装着されているか
ら、このスライダー１２３がアーム伸長時に外アーム１
１５の先端側に大きくスライド移動した場合には、外ア
ーム１１５に支持される部分の長さが小さくなり、スラ
イダー１２３と外アーム１１５が直線性を保つには不十
分となる可能性が考えられる。そこで上述したようにス
ライダー１２３が外アーム１１５から大きく移動した場
合には内アーム１１７に設けた突出ガイド１６８がスラ
イダー１２３のスライド枠１５４に嵌合して複数箇所で
スライダー１２３を支持する構成とすることで、前記の
直線性を維持するようにしたものである。なお、突出ガ
イド１６８は扇形をしてその稜線が一定の傾斜角度を保
持した状態で窓孔１６７から突出するよに構成とされ、
これにより内アーム１１７が外アーム１１５から出没す
る都度に外アーム１１５の側壁内面との当接によって円
滑に窓孔から出没するようになっている。

【００４９】スライダー１２３の上面やや中央位置に
は、四角形状の偏平な軸支板取り付け板１７６が溶接等
によって一体的に固着されている。この軸支板取り付け
板１７６に前述した１対の軸支板１２４、１２５が溶接
等によって立ち上がるように平行に固定してある。軸支
板１２４、１２５にはそれぞれバケットシリンダー１２
１を支持するための支持孔１７７、１７８が開けられ、
これらの支持孔１７７、１７８にバケットシリンダー１
２１の基端部に設けたピン１７９が挿入支持されてい
る。これによって、バケットシリンダー１２１もスライ
ダー１２３と同期して外アーム１１５の長さ方向に前後
進することになる。したがって、内アーム１１７の先端
に設けられたバケット１１８が内アーム１１７の進出に
伴ってアーム前方に移動するときに、そのバケット１１
８の揺動角度を制御するためのバケットシリンダー１２
１もスライダー１２３の外アーム１１５上でのスライド
進出によって内アーム１１７と同期して進出するので、
バケット１１８の角度は一定のままに保持される。つま
り、アームの伸縮によってバケット１１８は角度変化す
ることがないので、例えば土砂等をバケット１１８内に
保持した状態でアームを伸縮させるような場合において
も、バケット１１８が不意に首振りしたりして土砂が落
下するようなおそれはない。

【００５０】次に、以上の構成による他の実施形態の作
用を説明する。

【００５１】この他の実施形態においても前記一実施形
態と同様に、溝や穴を掘り下げようとする場所にクロー
ラー１１２を駆動させ、車体１１１を移動させる。そし
て、掘り取ろうとする位置にバケット１１８を合わせ、
油圧シリンダー１１４、１１５、１２１を協同させるよ
う操作してバケット１１８を移動させ、このバケット１
１８により土砂を掘り取ることができる。

【００５２】次に、掘り取る穴や溝を深くするために
は、バケット１１８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、伸縮用油圧シ
リンダー１３９を動作させ、シリンダーロッド１４２を
押し出させる。すると伸縮用油圧シリンダー１３９とシ
リンダーロッド１４２が伸びることで内アーム１１７は
外アーム１１５の中から押し出され、内アーム１１７が
外アーム１１５から摺動することになる。このため、バ
ケット１１８は外アーム１１５の基部より長い位置にま
で移動するのでバケット１１８を深い位置にまで掘り下
げることができる。

【００５３】この動作の際には、内アーム１１７が外ア
ーム１１５に対して移動すると、内アーム１１７の先端
に連結枠１５６を介して連結されているスライダー１２
３が一体的に動作して外アーム１１５の長さ方向にスラ
イド移動することになる。このとき、スライダー１２３
は外アーム１１５の上半分を被覆する形状であるが、ス
ライダー１２３の両側壁部１５２、１５３のスライド枠
１５４、１５５が外アーム１１５のガイドレール１４
７、１４８に嵌合しているとともに、スライダー１２３
が外アーム１１５とやや同一の長さを有しているので外
アーム１１５から外れることはない。また、内アーム１
１７とスライダー１２３とは連結枠１５６を介して一定
的に連結されているので、伸縮用油圧シリンダー１３９
によって内アーム１１７が移動している限りは、内アー
ム１１７の移動と同期して同一移動量だけ移動すること
なる。

【００５４】こうして伸縮用油圧シリンダー１３９を作
動させてシリンダーロッド１４２を押し出した場合にお
いては、内アーム１１７は外アーム１１５から押し出さ
れるが、バケットシリンダー１２１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１１８
の角度は同一角度に保持されたまま移動することにな
り、掘削の操作において何等違和感がなく動作させるこ
とができる。

【００５５】そして、バケット１１８によって掘り取っ
た土砂を引上げる場合には、まず伸縮用油圧シリンダー
１３９を動作させてシリンダーロッド１４２を縮小させ
る。すると内アーム１１７は外アーム１５の内部方向に
引き込まれることになる。このとき、内アーム１１７の
先端で連結枠１５６を介してスライダー１２３が一体的
に連結されているので、スライダー１２３は外アーム１
１５の基端側に引き上げられることになる。

【００５６】このため、前記と同様に内アーム１１７が
移動すると同時にバケットシリンダー１２１も同期的に
移動して同じ速度で移動されることになる。したがっ
て、バケット１１８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、掘り取った土砂を落下することが
ない。この後、油圧シリンダー１１４、１１６、バケッ
トシリンダー１２１をそれぞれ協同させて動作させるこ
とにより、バケット１１８によって掘り取った土砂を車
体１１１の後方に待機させたトラックに積み換えたり、
または別の場所に移し変えることができる。

【００５７】以上の他の実施形態によっても、出願人が
既に提案した従来の伸縮可能なバケットを有する掘削機
の構成と異なり、多数のプーリーやワイヤーを使用しな
いで内アーム１１７にスライダー１２３を連結枠１５６
によって連結する構成となっていることから、アーム伸
縮駆動用の部品点数が大幅に減少でき、構成の簡単化が
図れるようになる。しかも動作は前述のように安定し
て、かつ円滑に行えるので、作業性の向上も併せて図れ
るものである。

【００５８】さらに、この他の実施形態においては、ス
ライダー１２３が外アーム１１５の上半分のみを覆う形
で装着された構成であるから、スライダー２３が外アー
ム１５の全体を覆う前記一実施形態の場合に比べてスラ
イダー１２３の重量が小さくて済む。したがって、アー
ムの伸縮動作がより円滑に行えるとともに、アーム全体
の重量も軽量となるので、アームの揺動等に必要な駆動
力もそれだけ低減することができる。

【００５９】また、スライダー１２３がアーム伸長時に
外アーム１１５の先端側に大きくスライド移動した場合
には、外アーム１１５に支持される部分の長さが小さく
なり、スライダー１２３と外アーム１１５が直線性を保
つには不十分となる可能性が考えられるが、このように
スライダー１２３が外アーム１１５から大きく移動した
場合においては、内アーム１１７に設けた突出ガイド１
６８がスライダー１２３のスライド枠１５４に嵌合して
複数箇所でスライダー１２３を支持する構成としたの
で、前記の直線性が確実に維持でき、アーム全体が下向
きに撓む等の不都合が生じない。しかも、突出ガイド１
６８は内アーム１１７が外アームー１１５内にある場合
には没入して何等の邪魔にもならず、また内アーム１１
７が外アームー１１５から伸びる時にはスプリング１７
０の弾性力で自動的に突出してガイド機能を発揮するか
ら、特別の機構や操作も必要としない。よって構成も簡
単で済む等の利点も得られるものである。

【００６０】なお、図１３は、さらに他の実施形態とし
て突出ガイドの変形例を示している。前述した図１２に
示した突出ガイド１６８は内アーム１１７内に支軸１６
９を介して回動できるように支持した構成であったが、
この図１３に示した実施形態では、突出ガイド１８１が
内アーム１１７から直線的に摺動して窓孔１８２から出
没できる構成とされている。すなわち、突出ガイド１８
１は平面視でやや四角形または台形状をしており、この
突出ガイド１８１が内部の筒状ホルダー１８３内に摺動
自在に収納されている。また、スプリング１８４は内ア
ーム１１７内に設けられたスプリング保持部材１８５
と、突出ガイド１８１に設けられたスプリング保持枠１
８６とに支持された圧縮コイルばねであり、突出ガイド
をその内側から外側に向かって摺動する方向に押圧する
ようになっている。

【００６１】そして、図１３の右側部分に示すように、
突出ガイド１６８を有している内アーム１１７の部分が
外アーム１１５内に位置している場合には、突出ガイド
１６８が外アーム１１５の両側部内面に接し、この状態
では突出ガイド１６８がスプリング１１８４に抗して内
アーム１１７の内方に没入している。一方、内アーム１
１７が外アーム１１５の先端側から摺動して表出する状
態では、図１３の左側に示すように、内アーム１１７の
外方に突出してスライダー１２３の両側部のコ字形をし
た各スライド枠１５４の内面にスプリング１１８の弾性
力によってそれぞれ圧接し、これによりスライド枠１５
４の内面に嵌合挿入されて、スライダー１２３の支持部
として機能するようになっている。

【００６２】このような図１３に示す構成によっても前
記図１２に示した実施形態とほぼ同様の作用効果が奏さ
れるものである。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る伸縮可能な
バケットを有する掘削機によれば、スライダーを外アー
ムとやや同一長さとして内アームと連結部によって一体
的に動作するようにして、プーリーやワイヤーを省略し
たことにより、バケット伸縮のための駆動機構を構成す
る部品点数が大幅に減少でき、構成の簡単化が図れる。
また、ワイヤー等が弛む等の不具合も生じることなく、
動作が安定して円滑に、しかも正確に行えるようにな
り、バケット伸縮動作がより確実になり、実用面で優れ
た効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における掘削機の一実施形態を示す外観
の斜視図である。

【図２】本発明における掘削機の一実施形態を示すもの
で、バケットを省略したアームの横断面図である。

【図３】本発明における掘削機の一実施形態を示すもの
で、バケットシリンダーを省略したアームの平面図であ
る。

【図４】本発明における掘削機の一実施形態を示すもの
で、内アームの先端部を省略したアームの組み立て構成
図である。

【図５】本発明における掘削機の一実施形態を示すもの
で、アームの縦断面図である。

【図６】本発明における掘削機の他の実施形態を示す外
観の斜視図である。

【図７】本発明における掘削機の他の実施形態を示すも
ので、バケットを省略したアームの横断面図である。

【図８】本発明における掘削機の他の実施形態を示すも
ので、バケットシリンダーを省略したアームの平面図で
ある。

【図９】本発明における掘削機の他の実施形態を示すも
ので、内アームの先端部を省略したアームの組み立て構
成図である。

【図１０】本発明における掘削機の他の実施形態を示す
もので、アームの縦断面図である。

【図１１】本発明における掘削機の他の実施形態を示す
もので、突出ガイドの構成を示す斜視図である。

【図１２】本発明における掘削機の他の実施形態を示す
もので、突出ガイドの構成を拡大して示す横断面図であ
る。

【図１３】本発明における掘削機のさらに他の実施形態
を示すもので、突出ガイドの変形例を拡大して示す横断
面図である。

【符号の説明】

１１ 車体 １３ ブーム １５ 外アーム １７ 内アーム １８ バケット ２１ バケットシリンダー ２２ シリンダーロッド ２３ スライダー ３９ 伸縮用油圧シリンダー ４２ シリンダーロッド ５６ 連結枠 １１１ 車体 １１３ ブーム １１５ 外アーム １１７ 内アーム １１８ バケット １２１ バケットシリンダー １２２ シリンダーロッド １２３ スライダー １３９ 伸縮用油圧シリンダー １４２ シリンダーロッド １４７ ガイドレール １５４ スライド枠 １５５ スライド枠 １５６ 連結枠 １６８ 突出ガイド １７０ スプリング １８１ 突出ガイド １８４ スプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動できる車体と、上下に揺動自在とな
   るよう車体に連結されたブームと、上下方向に揺動自在
   となるようブームに連結された内部が中空の外アーム
   と、外アームにその長さ方向で摺動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、外アームと内アームの間に介在された伸縮用の油圧
   シリンダーと、外アームの外側でその長さ方向に移動で
   き外アームの全体を覆うとともに外アームとやや同一の
   長さを有するスライダーと、バケットとスライダーの間
   に介在された油圧シリンダーと、内アームの先端側とス
   ライダーの先端側とを一体移動できるように連結する連
   結部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。
2. 【請求項２】 移動できる車体と、上下に揺動自在とな
   るよう車体に連結されたブームと、上下方向に揺動自在
   となるようブームに連結された内部が中空の外アーム
   と、外アームにその長さ方向で摺動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、外アームと内アームの間に介在された伸縮用の油圧
   シリンダーと、外アームの外側でその長さ方向に移動で
   き外アームのやや上半分を覆うとともに外アームとやや
   同一の長さを有するスライダーと、バケットとスライダ
   ーの間に介在された油圧シリンダーと、内アームの先端
   側とスライダーの先端側とを一体移動できるように連結
   する連結部と、外アームの両側部に長さ方向に沿って突
   出するガイドレールと、このガイドレールに摺動して案
   内されるようスライダーの両側下端部に形成されたスラ
   イド枠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。
3. 【請求項３】 内アームの両側部には長さ方向に間隔的
   に複数個の突出ガイドが出没可能に設けられ、この各突
   出ガイドはスプリングによって常時突出方向に付勢され
   るとともに、外アームの両側部内面に接する状態ではス
   プリングに抗して内アームの内方に没入しており、内ア
   ームが外アームの先端側から摺動して表出する状態では
   内アームの外方に突出してスライダー両側部の各スライ
   ド枠の内面にそれぞれ圧接してスライダーの支持部とし
   て機能することを特徴とする請求項２記載の伸縮可能な
   バケットを有する掘削機。
4. 【請求項４】 突出ガイドはその後端側を支点として内
   アームに回動する状態で出没できる構成とされており、
   スプリングは突出ガイドをその内側から外側に向かって
   回動する方向に押圧する圧縮コイルバネからなることを
   特徴とする請求項３記載の伸縮可能なバケットを有する
   掘削機。
5. 【請求項５】 突出ガイドは内アームから摺動する状態
   で出没できる構成とされており、スプリングは突出ガイ
   ドをその内側から外側に向かって摺動する方向に押圧す
   る圧縮コイルバネからなることを特徴とする請求項３記
   載の伸縮可能なバケットを有する掘削機。