(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に掘削装置が設けられ、この掘削装置は、上記上部旋回体に対して起伏自在に取付けられたブームと、このブームの先端に水平軸まわりに回動可能に取付けられた伸縮自在なアームと、このアームの先端に取付けられた開閉式のバケットと、このバケットを開閉駆動するバケットシリンダと、このバケットシリンダに対する圧油の給排を行うためにアームに沿って配設される油ホースと、上記アームを構成するアーム体を同期して伸縮作動させるアーム伸縮シリンダとを具備し、かつ、次の条件を満足することを特徴とする掘削機。
（Ｉ）上記アームの後端が最も後方に位置する状態でこのアーム後端が上記上部旋回体の後端よりも後方に突出しないこと。
（ＩＩ）ホースガイドシーブが、アーム全縮状態でアームの後端から後方に突出しない状態でアーム内に設けられ、上記油ホースが、アームの伸縮動作に連動してアーム内で折り返し移動し得る状態で上記ホースガイドシーブに掛け回されたこと。
(ＩＩＩ)  上記アーム体相互の伸長及び縮小両方向の同期作動を補償する手段として、伸長用及び縮小用両ロープとこの両ロープをガイドするロープガイドシーブから成るロープ式伸縮機構を具備すること。
【請求項２】
上部旋回体の後端が下部走行体の全長寸法内に収まり、かつ、上部旋回体の旋回時に少なくともその後端が下部走行体の全幅内に収まるように構成されたことを特徴とする請求項１記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は開閉式のバケット（クラムセルバケット）により主として深い穴を掘削する掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の掘削機は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に掘削装置Ａが取付けられて構成される。
【０００３】
掘削装置Ａは、上部旋回体２に起伏自在に取付けられたブーム３と、このブーム３の先端に水平軸４まわりに回動自在に取付けられた伸縮式のアーム５と、このアーム５の先端に取付けられたバケット６を備え、かつ、上部旋回体２とブーム３との間にブーム３を起伏させるブームシリンダ７、ブーム３とアーム５との間にアーム５を回動させるアーム回動シリンダ８、アーム５とバケット６との間にバケット６を開閉させるバケットシリンダ９がそれぞれ設けられて成っている。
【０００４】
アーム５は、複数段のアーム体によってテレスコープ状に伸縮自在に構成され、図示しないアーム伸縮シリンダによって伸縮駆動される。図では、基端側から順に第１、第２、第３各アーム体１０，１１，１２が順次嵌合された三段式の場合を例示している。
【０００５】
この掘削機においては、
（イ）  図４（ａ）に示すようにアーム５を立てた状態でバケット６で掘削し、
（ロ）  同図（ｂ）に示すようにアーム５を水平またはそれに近い角度に起こした状態で、バケット６にすくい取った土砂をダンプする
という動作を、必要に応じてアーム５を伸縮させながら繰り返すことにより、深穴を掘削する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の掘削機（たとえば特開平８−１７７０８８号、特開平１０−１３１２２７号参照）によると、図４（ｂ）に示すようにブーム３を最大角度まで起立させて、アーム５を起こしたとき（通常は土砂をダンプする場合）、すなわち、アーム後端が最も後方に突出する状態となったときに、このアーム後端が上部旋回体２の後端（後端旋回半径）よりも後方に突出する（βはこの突出量である）。
【０００７】
とくに、図示のように、バケットシリンダ９に対する圧油の給排を行うための圧油給排装置を構成する油ホース巻取用のホースリール１３がアーム後端に取付けられた掘削機の場合、このホースリール１３の分、さらに突出量βが大きくなる。
【０００８】
このように、上部旋回体２からのアーム５の突出部分があるため、この突出部分が作業の邪魔になり、とくに都市部等、狭所での作業性が悪くなっていた。
【０００９】
また、上記突出部分が人や物（電柱や電線等の高所にある物）と接触・衝突しないようにオペレータが背後を気にしながら旋回等の掘削操作を行わなければならないため、作業能率が低下する原因にもなっていた。
【００１０】
そこで本発明は、とくに狭所での作業性を良くし、作業能率を高めることができる掘削機を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、下部走行体上に上部旋回体が縦軸まわりに旋回自在に搭載されるとともに、この上部旋回体に掘削装置が設けられ、この掘削装置は、上記上部旋回体に対して起伏自在に取付けられたブームと、このブームの先端に水平軸まわりに回動可能に取付けられた伸縮自在なアームと、このアームの先端に取付けられた開閉式のバケットと、このバケットを開閉駆動するバケットシリンダと、このバケットシリンダに対する圧油の給排を行うためにアームに沿って配設される油ホースと、上記アームを構成するアーム体を同期して伸縮作動させるアーム伸縮シリンダとを具備し、かつ、次の条件を満足することを特徴とする掘削機。
【００１２】
（Ｉ）上記アームの後端が最も後方に位置する状態でこのアーム後端が上記上部旋回体の後端よりも後方に突出しないこと。
【００１３】
（ＩＩ）ホースガイドシーブが、アーム全縮状態でアームの後端から後方に突出しない状態でアーム内に設けられ、上記油ホースが、アームの伸縮動作に連動してアーム内で折り返し移動し得る状態で上記ホースガイドシーブに掛け回されたこと。
【００１４】
(ＩＩＩ)  上記アーム体相互の伸長及び縮小両方向の同期作動を補償する手段として、伸長用及び縮小用両ロープとこの両ロープをガイドするロープガイドシーブから成るロープ式伸縮機構を具備すること。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上部旋回体の後端が下部走行体の全長寸法内に収まり、かつ、上部旋回体の旋回時に少なくともその後端が下部走行体の全幅内に収まるように構成されたものである。
【００１６】
上記構成によると、アームの後端が最も後方に位置する状態でこのアーム後端が上部旋回体の後端よりも後方に突出せず、かつ、油ホースを含む圧油給排装置もアーム後端から突出しないため、突出部分が人や物と接触するおそれがなくなり、かつ、この接触を気にしながら掘削操作する必要がなくなるため、とくに狭所での作業性を良くし、作業能率を高めることができる。
【００１７】
また、油ホースがアームの伸縮動作に応じてアーム内で折り返し移動するため、ホースリールを設ける必要がなくなる。このため、高価なホースリールを削減し得ることでコストダウンとなる。
【００１８】
この場合、請求項２の構成によると、上部旋回体の後端が下部走行体の全長寸法内に収まり（走行体から長さ方向に出ず）、かつ、上部旋回体の少なくとも後端が下部走行体の全幅内で旋回する（全旋回範囲を通じて下部走行体から一切突出しない）ため、上部旋回体の突出部分もなくなる。このため、狭所作業性が一層良くなるとともに、作業足場が下部走行体の幅程度しかなくさらに下部走行体の一側方に壁面が迫るような非常に狭い場所においても作業が可能となり、上部旋回体の後端が下部走行体の幅外に突出した機械よりも作業量の大きい機械を使用することが可能となり、作業効率を向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図３によって説明する。
【００２０】
図１，２において、２１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体２１上に上部旋回体２２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２２に、ブーム２３、アーム２４、バケット２５、ブーム起伏用のブームシリンダ２６、アーム回動用のアーム回動シリンダ２７、それにバケット開閉用のバケットシリンダ２８を備えた掘削装置Ｂが装着されて掘削機が構成されている。
【００２１】
なお、アーム２４は、第１、第２、第３各段のブーム体２９，３０，３１によってテレスコープ状に伸縮自在に構成され、アーム回動シリンダ２７によって水平軸３２まわりに上下方向に回動するとともに、アーム伸縮シリンダ（図１，２では図示しない）によって伸縮駆動される。
【００２２】
この掘削機においては、下部走行体２１と上部旋回体２２の関係、及び上部旋回体２２とアーム２４の関係について次の条件を満足するように構成されている。
【００２３】
条件１
上部旋回体２２は、図１に示すように、全長部分が下部走行体２１の全長寸法Ｌ内に収まり、かつ、図２に示すように全体が下部走行体２１の全幅Ｗ内で旋回し得るように全長及び全幅寸法が設定されている。
【００２４】
いいかえれば、上部旋回体２２の全長及び全幅がこのような寸法に抑えられるように上部旋回体２２での機器配置、重量配分等が設定されている。
【００２５】
この実施形態では、上部旋回体２２は、平面視で旋回中心Ｏを中心とする半径Ｒの円Ｘに近似の形状に形成されている。ここで、Ｒ≦Ｗ＜Ｌの関係となる。また、図１中、γは下部走行体後端に対する上部旋回体後端の前方への引っ込み量を示す。
【００２６】
この条件１のうち、上部旋回体２２が下部走行体２１の全長寸法Ｌ内に収まるという条件を満足することにより、地下鉄工事現場のような狭所でも、下部走行体２１が侵入できるスペースがあれば機械全体が侵入し、かつ、旋回できるため作業性が良くなる。また、旋回時にオペレータが背後を気にする必要がないことにより、とくに狭所での作業能率を高めることができる。
【００２７】
また、上部旋回体２２が下部走行体２１の全幅Ｗ内で旋回し、上部旋回体２２の後端が下部走行体２１から側方へも突出しないため、前後方向に突出しないことと相まって狭所作業性及び作業効率がさらに高められる。具体的には、作業足場が下部走行体２１の幅程度しかなくてしかも下部走行体２１の一側方に壁が迫っているような狭い場所においても作業が可能となり、上部旋回体後端が下部走行体側方に突出した機械よりも作業量の大きな機械を使用して効率良く作業することができる。
【００２８】
条件２
アーム２４は、図１実線で示すようにその後端が最も後方に位置する状態、すなわち、ブーム２３を最大角度まで起立させるとともにアーム２４を水平に起こした状態で、後端が上部旋回体２２の後端から後方に突出しない。
【００２９】
いいかえれば、このような条件を満足するようにアーム２４の長さ、水平軸３２によるアーム取付点の位置、アーム重心等が設定されている。
【００３０】
図１中、δは上部旋回体後端に対するアーム後端の前方への引っ込み量を示す。
【００３１】
この条件２を満足することにより、たとえば土砂をダンプする作業時に、アーム後端が、アーム後方の高い位置にある障害物（電柱や電線等）に接触・衝突して作業の邪魔になったり双方が損傷したりするおそれがない。このため、条件１を満足することと合わせて作業性、作業能率がより一層良いものとなる。
【００３２】
一方、バケットシリンダ２８に対する圧油の給排を行う圧油給排装置は、油ホースを含む油圧配管と、アーム２４の伸縮に応じて油ホースの長さを自動調整する機構（図４に示す従来の掘削機ではホースリール１３）等によって構成される。
【００３３】
この掘削機においては、上記油ホースの長さ調整機構として図３に示す構成がとられている。
【００３４】
図３において、３３は第１アーム体２９に対して第２アーム体３０を伸縮させるための第１アーム伸縮シリンダで、ロッド側が第１アーム体２９に、シリンダチューブ側が第２アーム体３０にそれぞれ取付けられている。
【００３５】
３４は第２アーム体３０に対して第３アーム体３１を伸縮させるための第２アーム伸縮シリンダで、シリンダチューブ側が第２アーム体３０に、ロッド側が第３アーム体３１にそれぞれ取付けられている。
【００３６】
この両アーム伸縮シリンダ３３，３４は同期して伸縮作動するように油圧回路が構成され、この両シリンダ同期作動によって第２及び第３両アーム体３０，３１が同期して伸縮するように構成されている。
【００３７】
図１のバケットシリンダ２８に対して圧油の給排を行う油ホース３５は、第２アーム体３０の基端部に設けられたホースガイドシーブ３６に掛け回され、一方の折り返し端が第１アーム体２９の先端部に、他方の折り返し端が第３アーム体３１の先端部にそれぞれ止め付けられ、第２及び第３両アーム体３０，３１の伸縮作動に連動してアーム２４内で折り返し移動し、自動的に長さ調整し得るように構成されている。
【００３８】
なお、油ホース３５は、油供給側と排出側の二本が同じルートで配設されるが、図２ではその一方のみを示している。また、油ホース３５の先端側は先端側配管３７に、基端側は基端側配管３８にそれぞれホースジョイント３９，４０を介して接続される。
【００３９】
このように、油ホース３５を、アーム２４の伸縮作動に連動してアーム２４内で折り返し移動し得る状態で設けているため、同ホース２５を巻取るためのホースリールが不要となる。
【００４０】
従って、図４に示す従来の掘削機のようにホースリール１３をアーム後端に設置する必要がなくなるため、アーム後端を実質的にさらに前方に位置させることができる。逆にいうと、アーム後端を上部旋回体２２の後端よりも前方に位置させるという条件を確保しながら、アーム長さを後向きにできるだけ長くとることができる。
【００４１】
ところで、第１及び第２両伸縮シリンダ３３，３４は、前記したように同期作動するように構成されているが、油圧回路の油洩れや油中へのエアの混入等によって両シリンダ３３，３４の同期作動にずれが生じる可能性がある。
【００４２】
このずれが生じると、第２、第３両アーム体３０，３１の伸縮ストロークに差が生じ、油ホース３５に過大な張力が作用してこれが損傷する危険性がある。
【００４３】
そこで、この両アーム体３０，３１の同期作動を補償する手段として、伸長用及び縮小用両ロープ４１，４２が設けられている。
【００４４】
伸長用ロープ４１は、第２アーム体３０の先端部に設けられた伸長用ロープガイドシーブ４３に通されて一端が第１アーム体２９の先端部に、他端が第３アーム体３１の基端部にそれぞれ止め付けられ、この伸長用ロープ４１により、第２及び第３両アーム体３０，３１が確実に同期して伸長作動する。
【００４５】
縮小用ロープ４２は、第２アーム体３０の基端部に設けられた縮小用ロープガイドシーブ４４に通されて一端が第１アーム体２９の先端部に、他端が第３アム体３１の基端部にそれぞれ止め付けられ、この縮小用ロープ４２により、第２及び第３両アーム体３０，３１が確実に同期して縮小作動する。
【００４６】
このロープ式伸縮機構により、両シリンダ３３，３４の油圧回路に油洩れやエアの混入等が生じても第２及び第３両アーム体３０，３１が確実に同期作動するため、油ホース３５が損傷するおそれがない。
【００４７】
いいかえれば、この油ホース３５の損傷のおそれがないため、ホースリールを用いないで油ホース３５をアーム２４内に折り返し状態で配設することが実際上可能となる。
【００４８】
ところで、作業性を良くするという所期の目的上は、上記実施形態のように、上部旋回体２２が下部走行体２１の全長及び全幅内で旋回するように構成するのが最も望ましいが、上部旋回体２２の前端が下部走行体２１の全幅寸法Ｗから突出する構成としてもよい。あるいは、上部旋回体２２の前後両端が下部走行体２１の全幅寸法Ｗから突出する状態で旋回する構成としてもよい。この場合でも、その突出量は実際上わずかですむため、狭所侵入性及び狭所作業性の向上という所期の目的は基本的に達成することができる。
【００４９】
【発明の効果】
上記のように本発明によるときは、アームの後端が最も後方に位置する状態でこのアーム後端が上部旋回体の後端よりも後方に突出せず、かつ、油ホースを含む圧油給排装置もアーム後端から突出しないため、突出部分が人や物と接触するおそれがなくなり、かつ、この接触を気にしながら掘削操作する必要がなくなるため、とくに狭所での作業性を良くし、作業能率を高めることができる。
【００５０】
また、油ホースがアームの伸縮動作に応じてアーム内で折り返し移動するため、ホースリールを設ける必要がなくなる。このため、高価なホースリールを削減し得ることでコストダウンとなる。
【００５１】
この場合、請求項２の発明によると、上部旋回体の後端が下部走行体の全長寸法内に収まり（走行体から長さ方向に出ず）、かつ、上部旋回体の少なくとも後端が下部走行体の全幅内で旋回する（全旋回範囲を通じて下部走行体から一切突出しない）ため、上部旋回体の突出部分もなくなる。このため、狭所作業性が一層良くなるとともに、作業足場が下部走行体の幅程度しかなくさらに下部走行体の一側方に壁面が迫るような非常に狭い場所においても作業が可能となり、上部旋回体の後端が下部走行体の幅外に突出した機械よりも作業量の大きい機械を使用することが可能となり、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる掘削機の概略側面図である。
【図２】同部分平面図である。
【図３】同掘削機におけるアームの模式的断面図である。
【図４】（ａ）は従来の掘削機の掘削時の状態、（ｂ）は同ダンプ時の状態をそれぞれ示す概略側面図である。
【符号の説明】
２１  下部走行体
２２  上部旋回体
２４  アーム
２９  アームを構成する第１アーム体
３０  同第２アーム体
３１  同第３アーム体
２５  バケット
２８  バケットシリンダ
３５  油ホース
３６  ホースガイドシーブ
Ｌ  下部走行体の全長寸法
Ｗ  下部走行体の全幅寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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