(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギー効率が良く、かつスクラップ等の地上の被処理物による液圧シリンダの損傷を起こし難い液圧シリンダの取付け構造を有する作業機を提供する。【解決手段】複数のアーム５、６をピン１７により結合して液圧シリンダ２、１６によって回動させる構成の作業用アーム３を有する。各段のアーム５、６間をピン１７により結合する関節部にそれぞれ２本ずつ回動用の液圧シリンダ１６を備える。２本の液圧シリンダ１６で関節部を構成するアーム５、６の少なくとも一方を挟むように液圧シリンダ１６を取付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のアームをピンにより回動可能に連結した関節部を有する作業用アームと、前記関節部に設けられ、一方のアームに対して他方のアームを回動させる液圧シリンダとを備えた作業機において、
前記液圧シリンダは２本備えられて、少なくとも前記アームの一方を挟むように設けられることを特徴とする作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機において、
前記液圧シリンダの一端であるチューブの連結部を、一方のアームの側面における上下幅方向の中心より下側に設け、前記液圧シリンダの他端であるピストンロッドの連結部を、他方のアームの上面より上側に設けたことを特徴とする作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機において、
前記チューブを連結する一方のアームが前記関節部の上段側アームであり、前記ピストンロッドを連結する他方のアームが前記関節部の下段側アームであることを特徴とする作業機。
【請求項４】
請求項２または３に記載の作業機において、
前記チューブ、ピストンロッドをそれぞれアームに連結する連結部がブラケットにより構成されると共に、チューブを連結するブラケットの連結部はアーム下面より下側に位置することを特徴とする作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節部を有する作業用アームを有する作業機に係わり、特にスクラップ作業機として用いる場合に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等のように、多関節構造の作業用アームを有する作業機においては、第二段アーム（通称アーム）を回動させる液圧シリンダは、第一段アーム（通称ブーム）の上面に取付けられる。また、図７に示すように作業機本体１に液圧シリンダ２により起伏可能に取付けられた作業用アーム３に、クラムシェルバケット、リフティングマグネット、フォーク等の作業具４を取付けてスクラップ作業機を構成し、このスクラップ作業機を用いてトラックからのスクラップ等の集積場への積み下ろしやトラックへの積み込み、あるいはスクラップ処理場への積み下ろしや集積場からの積み込みを行なうが、この場合も第一段アーム５に取付けられた第二段アーム６の回動を行なう液圧シリンダ７は、第一段アーム５の上面に取付けられる（特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の作業機において、図８に示すように、第二段アーム６を回動させる液圧シリンダ８を、第一段アーム５と第二段アーム６の下面に取付けたものもある。
【０００４】
【特許文献１】実開平６−４２８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示すように、第一段アーム５の上面に第二段アーム６を回動させるための液圧シリンダ７を取付けた構造の場合、これを図示のようにスクラップ作業機等の荷役用作業機に用いると、液圧シリンダ７の負荷が大となる作業具４や第二段アーム６の上げ方向の動作を行なわせる場合、液圧シリンダ７のロッド室に高圧の作動液を供給して液圧シリンダ７を収縮させる必要がある。しかし、液圧シリンダ７のロッド室はボトム室に比較して作動液を収容する部分の断面積が、ボトム室の断面積に比較して狭く、作業具４や第二段アーム６の下げ方向の動きのときに広い断面積のボトム室に高圧の作動液が供給されるので、不合理な構成であり、エネルギーの効率が悪いという問題点がある。
【０００６】
一方、図８に示す液圧シリンダ８の取付け構造、すなわちアーム間を連結する関節部の下面に液圧シリンダ８を取付ける構造とすれば、前記不合理の問題は解消されるが、しかし、二点鎖線で示すように山状に積まれたスクラップ９からトラックへの積み込みあるいは積み下ろしを、作業機本体１より離れた場所でスクラップ９について行なう際に、液圧シリンダ８が作業用アーム３の下面にあるために、液圧シリンダ８がスクラップ９に当接し易く、このため、液圧シリンダ８を損傷させることがあるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、アームの関節部の液圧シリンダのエネルギー効率が良く、かつ被処理物と液圧シリンダとの当接による液圧シリンダの損傷を起こし難い取付け構造を有する作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の作業機は、２本のアームをピンにより回動可能に連結した関節部を有する作業用アームと、前記関節部に設けられ、一方のアームに対して他方のアームを回動させる液圧シリンダとを備えた作業機において、
前記液圧シリンダは２本備えられて、少なくとも前記アームの一方を挟むように設けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の作業機は、請求項１において、
前記液圧シリンダの一端であるチューブの連結部を、一方のアームの側面における上下幅方向の中心より下側に設け、前記液圧シリンダの他端であるピストンロッドの連結部を、他方のアームの上面より上側に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の作業機は、請求項２において、
前記チューブを連結する一方のアームが前記関節部の上段側アームであり、前記ピストンロッドを連結する他方のアームが前記関節部の下段側アームであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の作業機は、請求項２または３において、
前記チューブ、ピストンロッドをそれぞれアームに連結する連結部がブラケットにより構成されると共に、チューブを連結するブラケットの連結部はアーム下面より下側に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、関節部に２本の回動用の液圧シリンダを備え、２本の液圧シリンダを、連結される２本のアームの少なくとも一方のアームを挟むように取付けたので、大きな力が必要になる作業や上段側のアームの上げ動作を液圧シリンダの伸長動作で行う（断面積の広いボトム室側に高圧の作動液を供給する）こととなり、エネルギー効率が良好となる。
【００１３】
また、従来のように作業用アームの関節部の下に液圧シリンダを設ける場合に比較し、液圧シリンダの位置を高くすることができ、スクラップ等の被処理物が液圧シリンダに当接するチャンスが減少し、液圧シリンダの損傷を防ぐことができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、前記液圧シリンダの一端であるチューブの連結部を、関節部を構成する一方のアームの側面における上下幅方向の中心より下側に設け、前記液圧シリンダの他端であるピストンロッドの連結部を、前記関節部を構成する他方のアームの上面より上側に設けたので、ピストンロッドがチューブに比較してアーム側に引き上げられてアームの側方に位置した状態となってピストンロッドがアーム下面から下方へ位置することがなくなり、ピストンロッドが被処理物に当接することや塵埃の噛み込みが防止され、液圧シリンダの破損がより確実に防止される。
【００１５】
請求項３の発明によれば、前記チューブを連結するアームが上段側のアームであり、前記ピストンロッドを連結するアームが下段側のアームであるため、被処理物側に近接しやすい側がチューブとなるので、ピストンロッドが被処理物に当接することや塵埃の噛み込みがより確実に防止され、液圧シリンダの破損がさらに確実に防止される。
【００１６】
請求項４の発明によれば、前記チューブ、ピストンロッドをそれぞれアームに連結する連結部がブラケットにより構成されると共に、チューブを連結するブラケットの連結部はアーム下面より下側に位置し、ピストンロッドのブラケットの連結部も上面より上側に位置するので、液圧シリンダをブラケットに連結するピンがアームに干渉されず、ピン連結が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明による作業機の一実施の形態を示す側面図である。この作業機はスクラップ作業機を構成するものであり、作業機本体１に液圧シリンダ２により起伏可能に取付けられた作業用アーム３に、作業具４としてグラップルバケットを取付けたものである。作業具４としてはこの他、クラムシェルバケット、リフティングマグネット、フォーク等、被処理物に応じたものが取付けられる。この作業機の作業機本体１は、走行体１０上に旋回装置１１を介して旋回体１２を設置し、旋回体１２上に液圧シリンダ等の油圧源となるパワーユニット１３や運転室１４を搭載し、かつ多関節構造の作業用アーム３を取付ける。スクラップ作業機に用いる作業用アーム３は、広く高い作業範囲が得られるように、第一段アーム５（下段側アーム）や第二段アーム６（上段側アーム）が一般の油圧ショベルのブームやアームよりも長く構成される。また、オペレータによる被処理物の目視が良好に行なえるように、運転室１４は搭載台１５を介して高所に設けられる。
【００１８】
１６は本発明により第一段アーム５と第二段アーム６の間に設けられ、第二段アーム６を回動させるための液圧シリンダである。図２は前記第一段アーム５と第二段アーム６の関節部の構成を示す側面図、図３はその平面図、図４は図３のＥ−Ｅ断面図である。１７は第一段アーム５と第二段アーム６とを連結するピンであり、この連結構造により関節部を構成する。１９、２０はそれぞれ第一段アーム５、第二段アーム６を貫通して溶接等により固定して取付けた液圧シリンダ取付け用のパイプである。各パイプ１９、２０のアーム５、６より外方に突出した部分には液圧シリンダ取付け用のブラケット２１、２２が溶接等により固定される。この構造により、２本の液圧シリンダ１６で少なくとも一方のアーム（本実施の形態では上段側のアーム６）を挟むように前記液圧シリンダ１６が取付けられる。
【００１９】
液圧シリンダ１６は、そのチューブ１６ａの端部をピン２３により第二段アーム６の下面より下側においてブラケット２２に連結する。また液圧シリンダ１６のピストンロッド１６ｂの端部をピン２４により第一段アーム５の上面より上側においてブラケット２１に連結する。
【００２０】
図５は本発明の他の実施の形態であり、前記液圧シリンダ１６のピン２３、２４による第二段アーム６、第一段アーム５に対する連結をそれぞれのアーム６、５の側面部において、ブラケット２２、２１を介して行なった例である。この構造では２本の液圧シリンダ１６間で下段のアーム５のみならず、上段のアーム６も挟まれる。
【００２１】
図６は本発明の他の実施の形態をさらに示すもので、図１ないし図３の実施の形態と逆に、前記チューブ１６ａを、第一段アーム５側に設けたブラケット２１にピン２４により連結し、このチューブ１６ａとブラケット２１とのピン２４による連結部を第一段アーム５の下面より下側とし、一方、ピストンロッド１６ｂを連結するブラケット２２を第二段アーム６側とし、ピストンロッド１６ｂとブラケット２２とのピン２３による連結部を第二段アーム６の上面より上側としたものである。
【００２２】
このように、本発明の作業機の作業用アームは、アーム５、６間をピン１７により結合する関節部にそれぞれ回動用の液圧シリンダ１６を２本ずつ備え、２本の液圧シリンダ１６で関節部を構成するアーム５、６の少なくとも一方を挟むように前記液圧シリンダ１６を取付けたので、液圧シリンダ１６の伸長方向の動作、すなわち大きな力が必要になる作業具４や上段側のアーム６の上げ動作の際に、断面積の広いボトム室側に高圧の作動液を供給することとなり、エネルギー効率が良好となる。
【００２３】
また、図８に示したように、作業用アーム３の関節部の下に液圧シリンダ８を設ける場合に比較し、液圧シリンダ１６の位置を高くすることができ、スクラップ等の被処理物９が液圧シリンダ１６に当接するチャンスが減少し、液圧シリンダ１６の損傷を防ぐことができる。
【００２４】
また、図１〜図３および図５の実施の形態においては、前記液圧シリンダ１６の一端であるチューブ１６ａの連結部を、関節部を構成する一方のアーム６または５の側面における上下幅方向の中心より下側に設け、前記液圧シリンダ１６の他端であるピストンロッド１６ｂの連結部を、前記関節部を構成する他方のアーム５または６の上面より上側に設けたので、ピストンロッド１６ｂがチューブ１６ａよりもアーム５または６の側面に引き上げられた構造となる。このため、ピストンロッド１６ｂが被処理物に当接することや当接によって生じるピストンロッド１６ｂへの塵埃の付着と噛み込みが防止され、液圧シリンダ１６の破損がより確実に防止される。
【００２５】
すなわち、ピストンロッド１６ｂは、チューブ１６ａに比較して強度が低く、かつ塵埃がピストンロッド１６ｂに塵埃が付着すると噛み込みを起こし易いので、液圧シリンダ１６で被処理物９と接触することがより好ましくないのはピストンロッド１６ｂ側である。しかし、図１〜３および図５の実施の形態ではこのピストンロッド１６ｂと被処理物９との接触がより起こり難くなるので、液圧シリンダ１６の保護の点でより好ましい。
【００２６】
また、図１〜３の実施の形態では、チューブ１６ａを連結するアームが上段側の第二段アーム６であり、ピストンロッド１６ｂを連結するアームが下段側の第一段アーム５であるため、被処理物９側に近接しやすい側がチューブ１６ａとなるので、ピストンロッド１６ｂが被処理物９に当接することや塵埃の噛み込みがより確実に防止され、液圧シリンダ１６の破損がさらに確実に防止される。
【００２７】
また、図１〜３および図５の実施の形態では、前記チューブ１６ａ、ピストンロッド１６ｂをそれぞれアーム５または６に連結する連結部がブラケット２１または２２により構成されると共に、チューブ１６ａを連結するブラケット２２の連結部はアーム６または５の下面より下側に位置し、ピストンロッド１６ｂのブラケット２１の連結部もアーム５または６の上面より上側に位置するので、液圧シリンダ１６をブラケット２１、２２に連結するピン２３、２４がアーム５、６に干渉されず、ピン連結が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による作業機の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】本実施の形態の関節部を拡大して示す側面図である。
【図３】本実施の形態の関節部を示す平面図である。
【図４】図３のＥ-Ｅ断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す側面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態をさらに示す側面図である。
【図７】従来の作業機の一例を示す側面図である。
【図８】従来の作業機の別の例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：作業機本体、２：液圧シリンダ、３：作業用アーム、４：作業具、５：第一段アーム、６：第二段アーム、９：被処理物、１０：走行体、１１：旋回装置、１２：旋回体、１３：パワーユニット、１４：運転室、１５：搭載台、１６：液圧シリンダ、１６ａ：チューブ、１６ｂ：ピストンロッド、１７：ピン、１９、２０：液圧シリンダ取付け用パイプ、２１、２２：ブラケット、２３、２４：ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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