JPS5912287Y2 - 建設機械の作業機補正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はパケットにより掘削及び積込みを行う建設機
械において、アーム部のみの操作によってパケット水平
押出しによる土砂の掬い込みを可能とした作業機補正装
置に関する。

従来パケットによる掘削積込みを行う建設機械にあって
、車体前方の土砂をパケット内に掬い込む場合、まずブ
ーム及びアームの間に設けたアームシリンダによりパケ
ットを前進させながらパケットシリンダを短縮して、路
面に対してパケットが水平に維持されるように操作する
必要がある。

このため同時に２以上の操作弁を操作しなければならず
、作業が煩雑であると共に、運転者が早期に疲労するた
め作業能率も低下する。

この考案はかかる不具合を改善する目的でなされたもの
で、アームの操作のみで哨動的にパケットが水平押出し
されるようにした建設機械の作業機補正装置を提供する
ことにより、土砂の掬い込みが楽に行なえるようにした
ものである。

以下この考案を図示の一実施例について詳述する。

図において１は例えば旋回掘削機のような建設機械の車
体で、履帯２ａを具えた足まわり２上に旋回自在に設け
られている。

上記車体１の前部には基端部をピン３により車体に枢支
されたブーム４が設けられ、このブーム４の先端側にブ
ームシリンダ５により上下方向へ起伏自在となっている
と共に、ブーム４の先端部にはアーム６の基端がピン７
により枢着されている。

アーム６は該アーム６と上記ブーム４の間に横架された
アームシリンダ８により先端側が前後方向へ回動自在と
なっていると共に、アーム６の下端部にはパケット９が
ピン１０により枢着されている。

また上記アーム６の先端側にはレバ１１が回動自在に枢
着されており、このレバ１１と上記パケット９の底部間
はリンク１２により互に連結されていると共に、レバ１
１とリンク１２の枢着部にパケットシリンダ１３の一端
側が、そしてレバ１１の先端部に補正シリンダ１４の一
端側が枢着されている。

上記パケットシリンダ１３の他端側はブーム４の先端側
に枢着されており、また補正シリンダ１４の他端側はこ
れより車体１側のブーム４下面にアーム６と平行するよ
うブラケット１５を介して枢着されている。

そして上記各シリンダ５，８，１３．１４に第３図に示
す油圧配管がなされている。

すなわち、車体１に塔載された図示しないエンジンによ
り駆動される油圧ポンプ１６から吐出された油圧は、管
路１７によりブーム操作弁１８を介してブームシリンダ
５と、パケット操作弁１９を介してパケットシリンダ１
３へ、さらにアーム切換え弁２０を介してアームシリン
ダ８へ夫々供給されるようになっている。

また各操作弁１８ないし１９はブーム操作用パイロット
弁２２、パケット操作用パイロット弁２１及びアーム操
作用パイロット弁２３が夫々接続されていて、これらパ
イロット弁２１ないし２３より供給されるパイロット圧
により切換え操作されるようになっていると共に、パケ
ット操作弁１９へ供給されたパイロット圧の一部は逆止
弁２４を介して選択弁２５へ供給されている。

選択弁２５はブームシリンダ５と並列に設けられた補正
シリンダ１４と、上記ブームシリンダ５の間に位置し、
パケット９を操作しないときにはリターンばね２６の作
用でポジションＡにあって、補正シリンダ１４をブーム
シリンダ５と並列接続すると共に、パケット９を操作す
るとポジションＢへ切換えられて、ブームシリンダ５と
補正シリンダ１４の間を遮断し、同時に補正シリンダ１
４内の油圧をドレンするようになっている。

しかして車体１前方に位置する土砂をパケット９内に収
容する動作について説明する。

まず第１図に示す位置からアームシリンダ８を伸長させ
ると、これによりアーム６の先端が前方へ移動し、同時
に補正シリンダ１４が強制的に伸長されるので、補正シ
リンダ１４のロツド側の油が管路２７より選択弁２５を
介してブームシリンダ５のロツド側へ流入し、ブームシ
リンダ５は短縮される。

ブームシリンダ５のヘッド側の油は管路２８を介して補
正シリンダ１４のヘッド側へと流入する。

従ってブーム４はアーム６先端の前進に伴い順次俯動さ
れるため、アーム６の先端は路面に平行に前進される。

これはアームシリンダ８を短縮させた場合も同様である
。

またブームシリンダ５と補正シリンダ１４とは両者間を
流通する油量に差違があって真空状態となるのを防止す
るため、ピストン径や、ピストンロツド径及び受圧面積
比などが等しくなるよう予め設定されている。

一方アーム６先端の前進により、パケット９は、ブーム
４、アーム６、レバ１１及び補正シリンダ１４が形或す
る４節平行リンクの作用により刃先９ａを水平に維持し
ながら、第２図に示すように前方へと押出され、前方の
土砂をパケット９内へと収容する。

この状態からパケット操作弁を切換えて、パケット９を
矢印ａ方向へ回動することにより、土砂をパケット９内
へ掬い上げることができる。

同時にパケット９の操作によりパケット操作弁１９へ供
給されたパイロット圧の一部で選択弁２５がポジション
Ｂへと切換えられるため、補正シリンダ１４内の油は全
てドレンされて、パケットシリンダ１３の動作には何等
支障をきたさない。

なお上記動作はパケット９をある高さに保持した状態で
の水平押出しでも同様である。

従ってパケット９内の土砂を運搬車両の荷台などへ放出
するのにも便利である。

またパケット９の水平押出し時押出し力が増大する効果
も併せて有する。

すなわちパケット９の押出し及び引き起しによる掘削動
作時のパケット９先ｉ９ａには、第４図に示すような掘
削反力Ｆが生じる。

この掘削反力はこの考案のような補正シリンダ１４を装
着した場合、掘削反力をＦ１、アームシリンダ１３に生
ずる力をＰ、ブームシリンダ５と連通された補正シリン
ダ１４に発生する力をＱとすれば、その力の釣合いは、 ＦＢ − ａ 冨Ｐ ＊β十Ｑ， ７ −−−−−−−
−− ” （１）ここで゛、 α：アーム６の基点から掘削反力Ｆ１までの距離β：ア
ーム６の基点からアームシリンダ８の発生力Ｐまでの垂
直距離、 γ：アーム６の基点から補正シリンダ１４の発生力Ｑま
での垂直距離、 上記式（１）により掘削力Ｆ１は これに対して補正シリンダ１４を設けないものでは補正
シリンダ１４の発生力Ｑ＝０であるから、この場合の掘
削反力をＦ２とすれば力の釣合いはＦ，．α＝ｐ．β
曲・一・・曲一・・・一・・−・・ （３）となり式（
３）より β Ｆ，＝Ｐ．一・・・・・・・・・・・一・・一・・・・
・・・一・・・・・・（りα となってその差は Ｆ１ Ｆｔ＝Ｑ−”・・・・・・・・・・・−・・・・
−・ （５）α となる〇 従って補正シリンダ１４を設けることによって掘削反力
がＱ・一だけ大きくでき、従来のものに比べ上記実施例
のリンク比で約３０％の掘削能力向上が図れる。

このことは従来と同一能力のものと比較した場合、アー
ムシリンダ８を小型軽量化することができるということ
である。

一方補正シリンダ１４の作用力Ｑは正となる場合と負と
なる場合がある。

これは掘削反力Ｆがパケット９先端と、ブーム４及び車
体の枢着点を結ぶ線より上向き方向（θ方向）から作用
した場合はブームシリンダ５が短縮されようとし、ヘッ
ド側の圧力が管路２８を介して補正シリンダ１４へと流
入して、補正シリンダ１４を伸長させる方向、すなわち
正方向へと働き、逆に掘削反力Ｆ′が下方向（θ′方向
）から作用した場合は、上記と逆になって補正シリンダ
１４は短縮の方向すなわち負方向へ働く。

しかし実際の作業では、ほとんどが正方向より掘削反力
が作用するため掘削能力の向上が図れるようになるが負
方向より作用した場合は、Ｑ・Ｌだけ掘削反力が減小す
ることになるが、このとα き車体１は上向きの力を受けているので、履帯２ａの接
地力が減小しているときであり、これによりスリップを
防止するという効果が得られるようになる。

なお補正シリンダ１４の一端をパケットシリンダ１３の
一端とともにレバ１１へ枢着しても同様な効果が得られ
るものである。

この考案は以上詳述したように、アームと平行に補正シ
リンダを設け、この補正シリンダをパケット操作時動作
する選択弁を介してブームシリンダに並列接続したこと
から、アームを操作するだけで、パケットを水平押出し
でき、車体前方の土砂などを容易に掬い上げることがで
きる。

これによって従来の２以上の操作弁を操作して掬い上げ
ていたものに比べて操作が簡単となるため、運転者の疲
労も少なく作業能率が向上する。

また補正シリンダを設けることによって車体重量の位置
エネルギをも掘削力へ加えることができるため、掘削能
力の増大が図れると共に、掘削能力の増大により、従来
と同様の掘削能力を有するものでは、アームシリンダの
小型軽量化が図れるようになる。

しかも補正シリンダはアームの外側に位置して、アーム
とほぼ平行するように設けたことがら、既存のアームが
そのまま使用できると共に、閉鎖型断面構造のアームに
より高い剛性が得られることから、アームを大型にする
必要がなく経済的である。

またパケットシリンダの操作時選択弁により補正シリン
ダ内の油をドレンするようにしたことから、積込作業時
にはブームの先端が下ることがなく、これによってパケ
ットの上昇速度が増すため、積込み作業が能率よく行な
えると共に、アーム及びパケットを操作しながら曲面掘
削も可能になるなど作業性も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、第１図はアームシリ
ンダ短縮時の側面図、第２図は同伸長時の側面図、第３
図は油圧回路図、第４図は掘削反力の作用説明図である
。 １は車体、２は足まわり、４はブーム、５はブームシリ
ンダ、６はアーム、８はアームシリンダ、９はパケット
、１１はレバ、１３はパケットシリンダ、１４は補正シ
リンダ、２５は選択弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 足よわり２により自走自在な車体１の前部に、ブームシ
   リンダ５により起伏自在なブーム４を設け、ブーム４の
   先端にはアームシリンダ８により先端側が前後方向へ回
   動自在なアーム６を設けると共に、上記アーム６の先端
   部にパケットシリンダ１３にまり回動自在なパケット９
   を設けたものにおいて、上記パケットシリンダ１３とパ
   ケット９の間を連結するレバ１１及びリンク１２とブー
   ム４の間に、アーム６の内側に位置し、かつアーム６と
   ほぼ平行するよう補正シリンダ１４を設け、この補正シ
   リンダ１４と上記ブームシリンダ５の間に、パケットシ
   リンダ１３の非操作時ブームシリンダ５と補正シリンダ
   １４を並列接続し、パケットシリンダ１３の操作時補正
   シリンダ１４内の油を．ドレンする選択弁２５を設けて
   なる建設機械の作業機補正装置。