JPS5991236A - 液圧式エキスカベ−タ− - 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】 液圧式エキスカベ−ターは多用性があるために、土木工
業に広く使用されているが、これを使用するに当っては
、たいていの場合、掘削作業や運搬作業を行なうときに
、そのパケットを地面に対して予め選定された角度に保
つことが必要である。このことはエキスカベ−ターが前
部の開口やローデングパケットを用いて、ローダ−とし
て運転されているときに、特に望まれる。このようなエ
キスカベ−ターは通常、車輌が静止状態に保持されてい
る場合に、リンク装置の手動操作によって掘削等を行な
うパケットに動力を供給するようになっていて、この点
で、動力が運搬の目的に関して、車輌自体の地面に沿っ
た並進動作によりパケットに与えられるようになった通
常のローダ−機械とは異なっている。すなワチ、エキス
カベ−ターに対する動力は液圧作動式リンク装置によっ
て与えられ、ローダ−タイプのパケットに対する動力は
車輌の駆動輪によって与えられる。したがって、エキス
カベ−ターのパケットの動作はその動作中ニリンクシス
テムの手動操作を介して制御される。

前記パケットへ前記リンクによって動力を与゛えるに当
っては、パケットの適正な操作が行なわれるように、前
記リンクの制御を注意深く、しかも正確に行なうことが
必要である。通常、エキスカベ−ターには開閉式のはさ
みのようなリンク構成が用いられていて、これにはエキ
スカベ−ターの車輌に基端部が軸着されているブームと
、このブームの先端に一端が軸着されているステッキ（
５ｔｉｃｋ　）と、このステッキの先端に軸着されてい
るパケットが備えられている。

また、これらのブームやステップおよびパケットにはそ
れぞれを作動させるために、液圧式ラムあるいはモータ
ーが可動的に連結されているとともに、個々のモーター
を制御するために、作業者によって操作される分離型制
御パルプがそれぞれ設けられている。実際にレベルカッ
ト作業を行なうに当って、必要な操作を遂行する場合、
上記の全てのパルプは作業者によって同時的に操作され
なければならないが、これには教育や訓練さらには集中
力が作業者に望まれる。

そのような努力や集中力は作業者の疲労を増大させるた
めに、誤操作を生じ易い。

上述のようなエキスカベ−ターにおける他の問題点はリ
ンク装置の幾何学的な運動に関して、地面に対するパケ
ットの姿勢すなわち角度が増大することである。これに
関し、収容物がパケットの後部から脱落しないようにす
るためには、作業者はその動作の全般に亘って、パケッ
トの角度を連続的に制御しなければならない。このこと
は作業者の仕事や集中力を加重させることになり、作業
者の疲労を増大し、しかもその能率を減少させるように
なる。

ステッキのクローディング動作（ｃｒｏｗｄｉｎｇｍｏ
ｖｅｍｅｎｔ　）　　の際のパケットレベルに関する従
来の試筆はダブリュー・ディ・シムマンクに対して１９
６５年１月１９日に発行された米国特許第３，１６６，
２０５号、シイ・グイノットに対して１９６６年５月１
７日に発行された米国特許第３，２５１，４９０号およ
びイー・シイ・ブラウンに対して１９６７年６月２７日
に発行された米国特許第３，３２７，８８０号に例示さ
れている。これらに類似した構成は英国特許第１，２０
０．１３３号明細書にも示されている。

また通常のローダ−システムにおけるパケット角度の制
御に関する従来の試筆はエッチ・エフ・レスマンに対し
て１９５８年１月２１日に発行された米国特許第２，８
２０，５５５号、ジエイ・エイ・パルムベルグに対して
１９６２年４月３日に発行された米国特許第３，０２８
，０２６号およびシイ−・オー・ベデルソン他に対して
１９６５年１１月３０日に発行された米国特許第３，２
２０．．５８１号に例示されて込る。上述のような問題
点に対する他の試みは１９６２年１２月２４日に提出さ
れたオーストリア特許第２４２．３１０号明細書にも示
されている。

それらに開示されたシステムによれば、パケット角度を
ブームもしくはステッキの一方または他方の動作中に制
御することにおいて、適用可能な解決策を提供している
けれども、それらはブームとステッキの連関動作中にお
いて、パケット角度を制御することは不能である。さら
に、上記のような従来技術の構成によっては、ステッキ
もしくはブームのどちらの動作によっても作動してパケ
ット角度の制御を行ない得る単一的なシステムを提供す
ることは不能である。

この発明の主たる目的はエキスカベ−ターのステッキの
クローディング動作中に、パケットの姿勢制御を自動的
に行なうことのできる液圧式エキスカベ−ターのリンク
装置を提供ｆることである。

この発明の他の目的はブーム構造体の動作中に、パケッ
トの姿勢制御を自動的に行なうことのテキるエキスカベ
−ターのだめのリンク装置と制御手段を提供することで
ある。

この発明のさらに他の目的はブームもしくはステッキの
一方または双方の動作中に、パケットの角度を自動的に
制御する手段を有するエキスカベ−ターのリンク装置と
制御手段を提供することである。

すなわち、この発明においては、ステッキのクローディ
ング動作中に、パケットの角度を一定に保つように動作
するリンク手段を備えた前部ローディングパケットに適
用可能な液圧式エキスカベ−ターのリンク装置が提供さ
れ、さらにその動作中に予め選定された角度にパケット
を維持しておくように、ブームの動作に応答する制御手
段が提供されている。

図面中、特に、第１図および第２図について説明すると
、符号（１（ＩＩはパケットによって作動されるリンク
装置を総括的に示すもので、このリンク装置は液圧式エ
キスカベ−ターを形成するために、車体（１６１上に適
宜の支承手段α槌によって回転可能に支承された上部フ
レームすなわち回転台Ｑ４）を有している適宜の車輌−
によって、支持されている。前記リンク装置を作動させ
るパケットには符号（イ）のところでフレーム（１４１
に基端が軸着されたブーム（イ）が設けられ、一対のホ
イストすなわちリフトジヤツキ（２４）かブーム（１）
の支軸（２つを中心にした回転動作を制御できるように
、ブームとフレーム間に可動的に連結されている。

このようなジヤツキはブームの両側に個々に連結されて
いる（第３図参照）が、ここで言う“液圧ジヤツキ”と
は直線動作型の液圧モーターあるいは液圧シリンダーを
意味する一般的なもののととである。前記パケットリン
クには符号−のところでブーム（イ）の先端に一端を軸
着されているステッキ（イ）が設けられており、このス
テッキは符号０３のところでブームに、また符号Ｃ３４
）のところでそのステッキの一側にそれぞれ軸着されだ
液圧式ジヤツキ（至）によって、支軸（至）を中心に動
かされるようになっている。前記クローディングジヤツ
キ（至）はブームの下方に配置されているとともに、ブ
ームの中心線に対して変位させられていて（第３図参照
）、後述するようなマスターシリンダーのだめのスペー
スを形成している。

パケット（ト）は符号−のところでステッキ（イ）の下
端に軸着されており、符号（４２１のところでプームに
軸着された一対の間隔配置されている液圧式パケット制
御ジヤツキ−によって、支軸（２）を中心にした回転動
作を制御されるようになっている。前記の支軸（４２１
はブーム（イ）の先端に対して変位していて、リンク（
２２、（２８１の間に配置されている。パケット制御用
ジヤツキ（４０はリンク部分（４６）に符号（４４）の
ところで可動的に連結されているが、このリンク部分は
符号６２のところでパケットに、また符号６４）のとこ
ろでステッキにそれぞれ軸着されているリンク（４ねと
（！ｉ０を有している。

前記パケットジヤツキとステッキは実質的な平行四辺形
の二辺を形成し、リストリンク装置（４０は前記平行四
辺形の第３の一辺を形成し、支軸（２８）と（僕との間
のブーム部分が第４の一辺を形成している。このような
リンク装置は常に厳密な平行四辺形になる訳ではなく、
ジヤツキ（４１）によって形成されたリンクはその長さ
が変化する。

またリンク６〔はパケット上の適宜のレバーアームを保
持することにおいて、支軸（２ＦｊＪと（４２１間の距
離よりも長くなる場合がある。このように、ブームに支
持されたパケット制御用ジヤツキを有する構成では、シ
リンダ装置上に支持された通常のステッキよりも約３０
％の割増し動力をクローディングシリンダーリンク装置
に与よることができる。このことは２種のリンク装置に
関する出力ダイヤグラムを比較することによって明らか
にされよう。

液圧式ジヤツキ（５６）はここではマスターシリンダー
として扱われているが、これは支軸６印と（６０）のと
ころでフレームとブームにそれぞれ連結されている。前
記マスターシリンダーはブームの下方に配置されている
とともに、クローディングジヤツキ（３０）に対して変
位させられている（第１図参照）。前述した“マスター
シリンダー”の語は厳密には不適当であるかも知れない
が、ここにおいて、このシステムにおける構成要素の機
能や動作に格別の差異を与えるものではないことが認め
られる筈である。このマスターシリンダー６０はその内
部の流体をそのピストンの側からパケットジヤツキ顛の
ピストンの側へ送るようになっていることにより、ポン
プのように作用するものと考えることもできる。このよ
うな動作はブームからシリンダーへ伝達される力により
、ブーム（瀾の動作に応答して生じる。

第４図に示されているように、マスターシリンダーｒ５
１のロッド側の端部はパケット制御ジヤツキ（４０のロ
ッド側の端部に連通し、それらの対応他端部は互いに連
通している。パケットジヤツキの主たる動作はセレクタ
ーパルプ（６２１によって制御されるが、これによって
加圧流体がポンプ（６４）から流路−と（財）を経て、
ジヤツキ（４０のいずれの側へも、またそれらの側から
サンプσ０へも送給されるようになっている。これらの
マスターシリンダー６０とジヤツキ＜４Ｑは所定の関連
動作を行なうために、適当な作動容積を維持するように
選定されなければならない。

次に、上述の構成のエキスカベ−ターの運転要領につい
て説明すると、パケット作動リンク（ＩＯとパケット（
ト）はその運転開始時には、第１図の実線の位置に置か
れていて、この後に、クローディングジヤツキ（３０）
が伸長されると、ステッキが符号（２印のところを中心
にして回動されて、パケットが第１図の鎖線の位置まで
前進させられる。このときのパケット制御ジヤツキ（４
０は実質上、固定リンクとして作用し、これによってパ
ケットが支軸（２）を中心にして時計方向に回転して、
パケットが実質的に一定のレベルに保たれるようになる
。レベルカット作条を継続する場合には、ホイストジヤ
ツキ（２４）は作業者の操作に基すいて、前記作業の当
初にいく分か伸長され、この後、ブームを下げるように
収縮される。

また、ブームが下げられるときには、マスターシリンダ
ー（イ）も収縮され、これによってマスターシリンダー
の上端部からの流体がパケット制御ジヤツキの上端部に
送給されて、それらがいく分か伸長されるようになる（
第４図に示されている制御パルプθ渇けその際には閉鎖
状態になっている。）。しかしながら、パケットジヤツ
キ（４［）、ステッキ（イ）、リストリンク（４ｅおよ
び支軸（イ）と（４２１間のブーム部分によって形成さ
れている実質的な平行四辺形状のリンク装置は上述のよ
うな伸長動作には関係なく、パケットを一定レベルの位
置に保っている。クローディング動作が終了するように
なると、パケット制御ジヤツキはパケットを支軸端を中
心にして、反時計方向に回動させるように伸長され、パ
ケットは第２図の実線によって示された運搬位置に位置
させられる。この後、ホイストジヤツキ０４）がブーム
（２０）を支軸（２２１を中心にして回動させるように
伸長する結果、パケットは第２図の鎖線によって示され
た上昇位置に持ち上げられる。このようにしてブームが
持ち上がると、マスターシリンダーが伸長するようにな
って、このシリンダー〇ロッド側の端部からの流体がパ
ケット制御ジヤツキ顛のロッド側の端部に供給される。

これにより、ジヤツキは収縮されて、パケットが支軸（
至）を中心にして時計方向に回動する結果、パケットの
姿勢は地面に対し、パケットが持ち上げられても、実質
的に一対のレベルに保たれる。

パケットはさらに、パケット制御ジヤツキの収縮動作に
よって収容物を落とすように傾倒され、パケットとステ
ッキおよびブームは運転開始位置へ復帰されて、ローデ
ィングサイクルが反復されるようになる。

以上に明らかにされたように、ここにはエキスカベ−タ
ーのだめの新規なパケット制御リンクおよび制御手段の
関連構成が開示されていて、そのような構成により、パ
ケットのクローディングならびにリフティングの双方の
動作中にパケットの角度を一定に保つことができるよう
になっていることが理解されよう。しかしながらこの発
明はここに開示されている実施例によって制約されるも
のではない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はこの発
明に係るリンク装置が収縮された状態のエキスカベ−タ
ーの側面図、第２図は前記リンク装置が最大限に伸長さ
れた状態の同上図、第３図は第２図における■−■線上
の断面図、第４図はこの発明に係る液圧制御システムの
回路図である。 （１湯・・・・・車輌 （１４）・・・・・回転台 Ｑ６）・・・・・車体 Ｐ２υ・・・・・ブーム （２ｅ・・・・・ステッキ （３６）・・・・・パケット （４０・・・・・液圧式ジヤツキ ６６）・・・・・応答手段 特許出願人　　キャタピラ−トラクター　カンパニイ代
理人　新実健部 同　　　井上英朗 １７ 手続補正書ｃ方式） 特許庁長官　　　　　殿 １、事件の表示　昭和５８年特許願第９２２３０号２、
発明の名称　　　液圧式エキヌカベーター３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 氏名（名称）　　　キャタピラ−トラクター　カンパニ
イ４、代理人　　　　〒６０４ ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象　　図面全図 ８、補正の内容 １１１　　図面の浄書。（内容に変更なし）９添附書類
の目録 １１）補正図面　　　　　　１通 ／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体および前記車体に垂直軸のまわり回転可能に支持さ
   れた回転台を有する車輌と、内及び外端を有し、その内
   端か回転台に前記垂直軸に近接した位置で水平軸のまわ
   りに回動可能に支持されているブームと、 一端が前記回転台へのブームの連結点よりもわずかに下
   方で前記回転台に回動可能に取付けられている一対のブ
   ームリフトシリンダとを備え、前記シリンダは他端か前
   記ブームの両端のほぼ中間で前記ブームに連結され、さ
   らに、内端および外端を有し、その内端が前記ブームの
   外端に回動可能に連結されているステッキと、 一端が前記ブームに回動可能に連結され、他端か前記ス
   テッキに回動可能に連結されているステッキシリンダと
   、 前記ステッキの外端に回動可能に連結され、前記車輌か
   ら外方に開口しているパケットと、一端が前記ブームの
   外端に近接した位置で直接前記ブームに回動可能に連結
   され、他端が前記パケットを前記ステッキに対し傾斜さ
   せるための傾斜リンク組立体に連結されているパケット
   シリンダとを備え、前記傾斜リンク組立体は前記パケッ
   トに前方力を与えるよう構成され、前記パケットシリン
   ダおよび前記ステッキは実質主乎行四辺形の対向側辺を
   形成し、前記パケットシリンダによって与えられる力は
   面接前記ブー・ムへのステッキの連結点のまわりにモー
   メントを生じさせ、前記ブームへの前記パケットシリン
   ダの連結点は前記ブームの先端へのステッキの連結点か
   ら内方に間隔をおいて配置され、前記ブームへのステッ
   キの回動連結点のまわりのモーメントは前記パケットシ
   リンダが伸長するとき直接前記ステッキを前記車輌から
   外方に回動させ、前記ブームへのパケットシリンダの直
   接連結点は前記ブームへのステッキの連結点に対し実質
   上前記ステッキへのパケット連結点と前記パケット傾斜
   リンク組立体へのパケットシリンダの連結点間の距離と
   同一の距離の間隔をおいて配置されていることを特徴き
   する液圧式エキスカベ−タナ。