JPS6187031A

JPS6187031A - 掘削作業装置

Info

Publication number: JPS6187031A
Application number: JP15734185A
Authority: JP
Inventors: Rinta Denda; 伝田　林太
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1985-07-17
Publication date: 1986-05-02

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）この発明は、ブーム、アーム、バケットなどの構成を含
む油圧ショベル等の掘削作業装置に関する。

（従来技術および問題点）小型油圧ショベル等の掘削作業装置には、主として側溝
掘り作業を目的として装置本体の旋回体２００の前中央
部に別途ブーム旋回装置を設け、このブーム旋回装置を
介してブーム２０２ａを延出させ装置本体の旋回体に対
して若干離れた点２０４ａを中心にブームを左右に旋回
できる構造にしているものがある（第４図参照）。

側溝掘り作業における作業性の良否は、主として装置本
体の位置に対していかに離れた鉛直面内でアームおよび
バケットが運動できるかということが決め手となる。

すなわち装置本体の旋回体の中心点に対してアーム、バ
ケット等より構成される先端掘削作動部分の中心線の偏
心量によって決定される。

側溝掘り作業の作業性を良くするため、すなわち上記偏
心量を大きくするためには、装置本体の旋回体の中心を
ブーム旋回装置との間の距離を大きくすることと、ブー
ム旋回装置の左右への旋回角度を大きくすることが考え
られている。

しかしブーム旋回装置は装置本体の旋回体上に設けられ
るため両者の間隔をいたずらに大きくすることは不可能
である。仮に大きくした場合には安定性を欠くこととな
り掘削作業装置の能力を減少させるなど装置本体との釣
合いがとれないため実用的でない。

そこでブーム２０２ｂの先端部にアーム旋回装置２０６
ｂを設けたもの（第５図参照）、あるいはブームの中間
位置にブーム２０２ｃが単純に屈曲するようにブーム屈
曲装置２０８Ｃを設けたもの（第６図参照）などが知ら
れている。

これらは、装置本体の旋回装置の中心点よりアーム旋回
装置又は、ブーム屈曲装置までの距離が大きく取れるの
で、掘削作動部分の中心線との偏心量を大きくすること
が可能となり側溝掘削作業装置としての条件を満足する
。

これまで公知技術として述べた前記２つの改良例は、い
ずれも装置本体の旋回体のほかに、掘削作動部分までの
間に第２旋回部分を設け、上方から見た場合に屈曲部の
鈍角が可変のＬ字形を成すように構成されており、例え
ば側溝掘削作業の場合に装置本体を側溝線上に置かず、
−走間隔離して置いても、掘削作動部分を側溝線上に沿
わせて作動させることができる。

このような側溝掘削作業においては掘削作動部分の先端
のバケットなどが地表面に接地した状態からのアームの
動作範囲で側溝掘削作業が効率よくできるように設定さ
れているのが普通である。

すなわち、中間の第２旋回部分の第２７Ｊ２回軸が、ブ
ームを伏仰運動させるため、アームを伸長した状態でバ
ケットが接地した掘削姿勢初期の形態においてほぼ鉛直
方向を向くように設定されている。

しかし、側溝作業形態で掘削作業が進行していきブーム
が下降するに従って、第２旋回軸ブームの伏仰運動面内
で鉛直方向から傾斜していき、これに伴ってアームもア
ーム自身の軸線のまわりに傾斜し、アームの先端に取り
付けたバケット等も傾斜した状態で掘削し、溝底が水平
になりにくく隅角が直角に形成されず側壁下部をえぐり
取ってしまう。またアームの回動面も鉛直方向から傾斜
しているため、アームの回動によって掘削作業をすると
、溝の側壁を不必要に削り取ってしまうことになる。

さらに、第２旋回軸が鉛直方向から傾斜していると、土
砂をバケット内に掬いあげて運搬手段に放荷すべくブー
ムを上昇していくとバケットが次第に傾斜していき運搬
手段に届く前に土砂が落ちこぼれる不具合がある。

さらに、これらの不具合を解消するものとしてブーム２
０２ｄの中間と先端に、それぞれ水平回動軸を設けたも
のが知られているが、ブーム２０２ｄに第２、第３と２
つの回動軸２１０ｄ、２１２ｄを設けなければならず構
造が複雑になり、また本体装置と作業ラインとの間のス
パン（偏心量）を大きく取ることができないなどの不具
合がある。

発明者は、本体装置の第１旋回動軸によって本体装置と
一体的に旋回するブームの所定位置、好適にはブームの
先端位置に第２旋回軸を設け、この第２旋回軸を介して
アームを旋回自在に延設し、この第２旋回軸がブームの
伏仰に関係なく常に鉛直方向を向いているように第２旋
回軸を制御することによって所期の目的が達成されるこ
とに想到した。

（問題点を解決するための手段）この発明に係る掘削作業装置は、上記問題点を解決する
ため次の構成を備えてなる。

走行装置１２上で第１旋回軸Ｐの周りに旋回自在に構成
された旋回体１４に対し、伏仰自在に設けたブーム１６
と、前記ブームに対してブーム１６の伏仰運動平面内で
さらに回動自在に形成され、かつブーム１６に設けた第
２旋回軸３４を中心に水平に旋回可能に設けられたアー
ム２２と、アーム２２先端部分に、アーム２２の伏仰運
動平面内でさらに回動自在に設けられたバケット２８と
、前記第２旋回軸３４を、アーム２２、バケット２８等
を含む先端部分がブーム１６の伏仰に追従して常に水平
面内で旋回するように、富に鉛直方向を向くように制御
する回転制御装置から成ること特徴とする。

（作用）次に、この発明の作用について述べる。

ブーム１６を上下動させると、回転制御装置の（すＪき
により、第１旋回軸Ｐと第２旋回軸３４の中心軸か常に
平行く第２旋回軸３４が鉛直方向）に保持される。

このため、ブーム１６を所定位置において、アーム２２
を回転させても、バケット２８が（頃＜ことなく旋回す
る。また、掘削面に対しバケット２８の刃先が水平状態
で作用する。

（実施例）以下、この発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は、油圧ショベルなどの掘削作業装置の側面図で
ある。１０は装置本体であり、走行装置１２の上に旋回
体１４が第１旋回軸Ｐを中心に旋回自在に設けられてい
る。１６はブームで、シリンダ１８によりブーム回動軸
２０を中心に伏仰する。

２２はアームで、シリンダ２４により水平方向に設けら
れた回動軸２６を中心に鉛直面内で回動する。２８はバ
ケットで、シリンダ３０によりアーム２２の先端部で水
平方向に設けられた回動軸３２を中心に回動する。

３４はアーム２２を水平方向に旋回するための第２旋回
軸で、第２図に記載されているシリンダ３６によってア
ーム２２は第２旋回軸３４を中心に旋回する。

１００は軸受部で、第２旋回軸３４を軸承し、水平ピン
１０２を中心に回動するてこ腕１０４の一端に設けられ
、てこ腕１０４の他端とブーム１６を連結するシリンダ
１０６が設けられている。

シリンダ１８とシリンダ１０６は連動し、ブーム１６が
伏仰するのに追従して、第２旋回軸３４が常に鉛直方向
すなわち装置本体１０の旋回体１４の第１旋回軸Ｐと平
行になるように回動制御装置（図示せず）により制御さ
れている。

この実施例は以上のように構成されている。次に第３図
の動作説明図を参照しながら、この実施例のり３作につ
いて説明する。

ブーム１６の上下動作によって第２旋回軸３４はブーム
回υＪ軸２０を中心に回動するが、このとき第２旋回輔
３４は、シリンダ１０６の作動によってでこ腕１０４が
回動していき、中心線すは常に鉛直方向すなわち第１旋
回軸Ｐと平行を保つように保持される。

そして、第２図に示す側溝ラインａから離れたところに
本体装置１０を置き、旋回体１４を旋回してブーム１６
の先端を側溝ラインａに合わせ、アーム２２およびバケ
ット２８等を側溝ラインａ上に重ねることによって側溝
掘削の形態をとることかできる。

第２図に示すように側溝ラインイａと第１旋回軸Ｐとの
間の偏心量りは、第２旋回軸３４がブーム１６の先端位
置に設けられているため、かなり大きく取ることができ
側溝掘削の条件として効果的である。

この実施例においては第２旋回軸３４はブーム１６の先
端位置に設けたが、偏心の大きさとの関係でブーム１６
の中間位置に設けてもよいことはもちろんである。

また第２旋回軸３４の鉛直保持制御は、マイコンによる
油圧シリンダ制御のほか平行四辺形リンク機械を利用し
て第１旋回軸Ｐと第２旋回軸３４とを平行四辺形リンク
の対向辺になるように関連づけてもよい。

（発明の効果）この発明は以上のように形成され、第２旋回軸が常に鉛
直方向を向（ようにすれば、アームおよびバケット等は
常に地表面に対して鉛直な状態で掘削、運搬または排土
の作業をすることができる。

すなわち、バケット等の刃先は地面に対して常に水平な
状態で作用するため、側溝の底面を水平、平滑にするこ
とができるうえに、角隅部分が精度良く直角に掘削でき
、側壁に対してもバケット等が斜めに切り込んでいくこ
とがなく、鉛直な壁面を形成することができる。

また、アームを第２旋回軸を中心に旋回しても水平面で
旋回するためバケット等も傾斜することなく、土砂の落
ちこぼれもない。

このように従来の装置の第２旋回軸を、回動自在にする
と共にブームの上下動に追従して富に鉛直方向を向くよ
うに制御するという極めて簡単な構成で機械の持つ能力
の総てを発揮することができる等の著効を奏する。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多（の改変を施し得るのは
もちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する掘削作業装置の側面図、第
２図この発明を実施する掘削作業装置の側溝掘削作業時
の状態を示す平面図、第３図は同じく動作説明をするた
めの側面図、第４図はブームの基部に第２旋回軸を設け
た公知例の略平面図、第５図はブームの先端に第２旋回
軸を設けた公知例の略平面図、第６図はブームの中途部
に第２旋回軸を設けた公知例の略平面図、第７図はブー
ムの中間と先端に、水平回動軸を設けた公知例の略平面
図である。２００・・・旋回体、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ・＝ブーム、
　２０４ａ・・・点、２０６ｂ・・・アーム旋回装置、２０８ｃ・・・ブーム屈曲装置、２１０ｄ、２１２ｄ・・・回動軸、ＩＯ・・・装置本体、　　１２・・・走行装置、１４・
・・旋回体、　１６・・・ブーム、１８・・・シリンダ
、　２０・・・ブーム回動軸、２２・・・アーム、　２
４・・・シリンダ、２８・・・バケット、　　３０・・
・シリンダ、３４・・・旋回軸、　３６・・・シリンダ
、１００・・・軸受部、　　１０２水平ピン、１０４・
・・てこ腕、　　１０６・・・ブーム、ａ・・・側溝ラ
イン、　Ｐ・・・第１旋回軸、ｂ・・・中心線、　Ｌ・
・・偏心量。

Claims

【特許請求の範囲】１、第１旋回軸の周りに旋回自在に構成された旋回体に
対し、伏仰自在に設けられたブームと、前記ブームに対してブームの伏仰運動平面内でさらに回動自在に形成され、かつブームに設けた第
２旋回軸を中心に水平に旋回可能に設けられたアームと
、アーム先端に、アームの伏仰運動平面内でさらに回動自在に設けられたバケットと、前記第２旋回軸と、アーム、バケット等を含む先端部分がブームの伏仰に追従して常に水平面内で
旋回するように、常に鉛直方向を向くように制御する回
動制御装置から成ることを特徴とする掘削作業装置。