(57)【要約】  【課題】  特殊な内部構造を有する油圧シリンダを用いることなく、油圧シリンダ伸長時のストロークエンドにおける衝撃力を簡単に、且つ、確実に減少させて、油圧シリンダの破損又は変形を防止する油圧シリンダ保護装置を提供することを目的とする。  【解決手段】  リフティングマグネットのみを装着した建設機械、一対のフォークを装着した建設機械、又は、リフティングマグネットとフォークを併設した建設機械において、リフティングマグネット又はフォークと油圧シリンダを繋ぐリンク機構にストッパを設け、油圧シリンダの伸長時に該リンク機構に設けたストッパをアタッチメントの一部に当接させ、ピストンがストロークエンドに達することによる衝撃をなくすようにした。  【選択図】  図３
2006009310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端にリフティングマグネットをリンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム又はリフティングマグネット等のアタッチメントに当接可能にしたことを特徴とする油圧シリンダの保護装置。
【請求項２】
上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端に一対のフォークを少なくとも一つのリンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム又はフォーク等のアタッチメントに当接可能にしたことを特徴とする油圧シリンダの保護装置。
【請求項３】
上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端にリフティングマグネットとフォークを夫々リンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構の一方又は双方にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム、リフティングマグネット又はフォーク等のアタッチメントに当接可能にしたことを特徴とする油圧シリンダの保護装置。
【請求項４】
前記ストッパは、前記油圧シリンダのロッド先端とアームを接続するリンクに設けられた突起状のストッパであることを特徴とする請求項１乃至３記載の油圧シリンダの保護装置。
【請求項５】
前記リンクの突起状のストッパに凹部を設け、該凹部が前記アームとリフティングマグネット又はフォークの枢軸若しくはボスに当接可能にしたことを特徴とする請求項４記載の油圧シリンダの保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリフティングマグネット乃至フォークを装着した建設機械の油圧シリンダ保護装置に関するもので、特に油圧シリンダを伸長させたときのストロークエンドにおける衝撃力を確実に減少させて、油圧シリンダの破損又は変形を防止する油圧シリンダ保護装置
に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リフティングマグネットのみを装着した建設機械においては、アームの上方にリフティングマグネット回動用油圧シリンダが設けられ、該リフティングマグネット回動用油圧シリンダの一端はアームに枢着され、他端はリフティングマグネットに連設されるリンク機構に接続されている。そして、一対のフォークを装着した建設機械においては、フォーク開閉用の油圧シリンダを一対のフォークとアームを繋ぐブラケットに取り付けると共に、アームの上方にフォーク回動用の油圧シリンダを設け、該フォーク回動用油圧シリンダの一端はアームに枢着され、他端はフォークを取り付けたブラケットに連設されるリンク機構に接続されている。また、スクラップや鉄片を確実に吸着、把持するために特許文献１及び図５に示す建設機械が存在する。この図５に示す建設機械は、リフティングマグネット１０８とフォーク１１１を併設したものであり、アーム１０６の上側には油圧ショベル本体寄り上面にリフティングマグネット回動用油圧シリンダ１１０の一端が枢着され、該リフティングマグネット回動用油圧シリンダ１１０のロッド先端はリンク機構１０９にピン１１４により軸支されている。該リンク機構１０９を構成するリンク１０９ａは一端が前記ピン１１４に軸支され、該リンク１０９ａの他端はアーム１０６の先端部近傍にピン１１５により軸支されている。また、前記リンク機構１０９を構成するリンク１０９ｂは一端が前記ピン１１４に軸支され、該リンク１０９ｂの他端はリフティングマグネット１０８のブラケット１０８ａの上端にピン１１６により軸支され、リフティングマグネット１０８のブラケット１０８ａの下端は前記アーム１０６の先端上部にピン１１７により軸支されている。
【０００３】
一方、アーム１０６の下側には油圧ショベル本体寄りにフォーク回動用油圧シリンダ１１３の一端が枢着され、該フォーク回動用油圧シリンダ１１３のロッド先端はリンク機構１１２にピン１１８により軸支されている。該リンク機構１１２を構成するリンク１１２ａは一端が前記ピン１１８に軸支され、該リンク１１２ａの他端はアーム１０６の先端部近傍にピン１１９により軸支され、該リンク１１２ａは図６に示すように一般的なリンク形状をしている。また、前記リンク機構１１２を構成するリンク１１２ｂは一端が前記ピン１１８に軸支され、該リンク１１２ｂの他端はフォーク１１１の所定の位置にピン１２０により軸支され、フォーク１１１の一端は前記アーム１０６の先端下部にピン１２１により軸支されている。
【０００４】
また、油圧シリンダのクッション装置として、ピストンロッドのピストン取付部近傍にピストンロッド径より大径で、クッション孔より僅かに小径のクッションリングを挿入し、ピストンロッド伸長時、クッションリングがクッション孔に入り込むときにクッション孔が絞られることによりロッド側のシリンダ室内に背圧（クッション圧力）を立たせ、クッション作用を得るようにしたものがあり（例えば、特許文献２参照）、また、アタッチメント開閉用シリンダの保護装置として、アタッチメントを回動させる揺動リンクに突起を設け、その揺動リンクの回動をセンサで検出し、アタッチメント開閉用シリンダのストロークエンド寸前に警報を発すると共に、ソレノイドバルブを切り換え、ポンプからアタッチメント開閉用シリンダへ供給される圧油をタンクに戻してアンロードさせることによりアタッチメント開閉用シリンダの破損或いは変形を防止するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実開昭６２−６５４８７号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−３３７３１５号公報（第２頁〜第９頁、図１、図３）
【特許文献３】実公平５−２６３２４号公報（第１頁〜第５頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１及び図５に示すリフティングマグネット１０８とフォーク１１１を併設した建設機械においては、リフティングマグネット１０８はリフティングマグネット回動用油圧シリンダ１１０のストロークエンドまで回動可能であり、一方、フォーク１１１はフォーク回動用油圧シリンダ１１３のストロークエンドまで回動することができる。そのため、これらの油圧シリンダをストロークエンドまで伸長するとピストンがシリンダチューブのエンド部に衝突して衝撃力が発生し、油圧シリンダを破損又は変形させるという問題がある。また、リフティングマグネットのみを装着した建設機械や一対のフォークを装着した建設機械においてもリフティングマグネット回動用油圧シリンダ又はフォーク回動用油圧シリンダをストロークエンドまで伸長させた場合には、同様の問題が生じる。
【０００６】
この油圧シリンダをストロークエンドまで伸長させた場合に、ピストンがシリンダチューブのエンド部に衝突して衝撃力が発生し、油圧シリンダを破損又は変形させるという問題を解決するための方法として、ロッド側のシリンダ室内に背圧（クッション圧力）を立たせ、クッション作用を得るようにした特許文献２に示す方法が一般的に採用されている
。しかし、この方法では油圧シリンダの内部構造が複雑となり、また、衝撃を緩和するためにクッションリングがクッション孔に入り込むときにクッション孔を絞り過ぎると油圧シリンダのスピードが極端に遅くなり、リフティングマグネットとフォークでスクラップや鉄片をすばやく把持する必要がある場合に問題があり、また、クッションリングの外径を小さくしてクッション孔の開口が大きくなり過ぎると衝撃を十分緩和することができないという問題を生じ、油圧シリンダのスピード調整が難しくなる。
【０００７】
一方、予め油圧シリンダのストロークエンド寸前をセンサで検出し、警報を発すると共に、ポンプからアタッチメント開閉用シリンダへ供給される圧油をタンクに戻してアンロードさせることにより油圧シリンダに過大な負荷が作用するのを防止して、油圧シリンダの破損、変形を防止させるようにした特許文献３に示すものにおいては、油圧シリンダのストロークエンドを検出する検出手段及び電気配線を必要とし、前記油圧シリンダのストロークエンド寸前で警報を発生させるための調整が必要となり、信頼性において問題がある。
【０００８】
そこで、特殊な内部構造を有する油圧シリンダを用いることなく、油圧シリンダ伸長時のストロークエンドにおける衝撃力を簡単に、且つ、確実に減少させて、油圧シリンダの破損又は変形を防止することに解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端にリフティングマグネットをリンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム又はリフティングマグネット等のアタッチメントに当接可能にした油圧シリンダの保護装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、リフティングマグネットと油圧シリンダを接続するリンク機構に設けたストッパにより、リフティングマグネットを回動させる油圧シリンダの伸長時において、ストロークエンドに達する直前に該油圧シリンダの伸長動作を確実に停止できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端に一対のフォークを少なくとも一つのリンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム又はフォーク等のアタッチメントに当接可能にした油圧シリンダの保護装置を提供する。
【００１２】
この構成によれば、フォークと油圧シリンダを接続するリンク機構に設けたストッパにより、フォークを回動させる油圧シリンダの伸長時において、ストロークエンドに達する直前に該油圧シリンダの伸長動作を確実に停止できる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上部旋回体にブームを俯仰可能に枢着し、該ブームの先端にアームを揺動可能に枢着し、更に、該アームの先端にリフティングマグネットとフォークを夫々リンク機構を介して油圧シリンダにより回動可能に枢着した建設機械に於いて、該リンク機構の一方又は双方にストッパを設け、前記油圧シリンダ伸長時に該ストッパをアーム、リフティングマグネット又はフォーク等のアタッチメントに当接可能にした油圧シリンダの保護装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、リフティングマグネット乃至フォークと油圧シリンダを接続するリンク機構に設けたストッパにより、リフティングマグネット乃至フォークを回動させる油圧シリンダの伸長時において、ストロークエンドに達する直前に該油圧シリンダの伸長動作を確実に停止できる。
【００１５】
請求項４記載の発明は請求項１乃至３記載の発明において、油圧シリンダのロッド先端とアームを接続するリンクに突起状のストッパを設けた油圧シリンダの保護装置を提供する。
【００１６】
請求項５記載の発明は請求項４記載の発明において、リンクの突起状のストッパに凹部を設け、該凹部がアームとリフティングマグネット又はフォークの枢軸若しくはボスに当接可能にした油圧シリンダの保護装置を提供する。
【００１７】
この請求項４及び請求項５記載の発明は、油圧シリンダのロッド先端とアームを接続するリンクを特殊形状にすることにより、リフティングマグネット乃至フォークを回動させる油圧シリンダの伸長時において、ストロークエンドに達する直前に該油圧シリンダの伸長動作を簡単に、且つ、確実に停止できる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１乃至３記載の発明は、リフティングマグネット、フォーク等のアタッチメント或いはこれらの組み合わせに係るアタッチメントと油圧シリンダを繋ぐリンク機構にストッパを設けることにより、リフティングマグネット乃至フォークを回動させる油圧シリンダに作用する衝撃力を確実に減少させることができ、油圧シリンダの破損、変形を防止することができる。
【００１９】
請求項４及び５記載の発明は、リフティングマグネット、フォーク等のアタッチメント或いはこれらの組み合わせに係るアタッチメントと油圧シリンダを繋ぐリンク機構を構成するリンクを特殊形状にすることにより、リフティングマグネット乃至フォークを回動させる油圧シリンダに作用する衝撃力を簡単、且つ、確実に減少させることができ、油圧シリンダの破損、変形を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る建設機械の油圧シリンダ保護装置について、好適な実施例をあげて説明する。図１は本発明を採用した油圧ショベルの全体側面図、図２は本発明の実施形態に係るフォーク開状態の要部側面図、図３は本発明の実施形態に係るフォーク閉状態の要部側面図、図４は本発明の実施形態に係るリンクを示す。
【００２１】
図１において、１は下部走行体であり、該下部走行体１の上に上部旋回体２が旋回可能に載置され、該上部旋回体２の前方一側部にキャブ３が取り付けられ、前方中央部にブーム４がブームシリンダ５により俯仰可能に枢着されている。そして、該ブーム４の先端部にはアーム６がアームシリンダ７により揺動可能に枢着され、該アーム６の先端上部には、リフティングマグネット８がリンク機構９を介して前記アーム６の上側に配設されたリフティングマグネット回動用油圧シリンダ１０により回動可能に枢着され、また、前記アーム６の先端下部には、フォーク１１がリンク機構１２を介して前記アーム６の下側に配設されたフォーク回動用油圧シリンダ１３により回動可能に枢着されている。
【００２２】
図２はフォーク１１の開状態を、また、図３はフォーク１１の閉状態を夫々示し、アーム６の油圧ショベル本体寄り上面にリフティングマグネット回動用油圧シリンダ１０の一端が枢着され、該リフティングマグネット回動用油圧シリンダ１０のロッド先端はリンク機構９にピン１４により軸支されている。該リンク機構９を構成するリンク９ａは一端が前記ピン１４に軸支され、該リンク９ａの他端はアーム６の先端部近傍にピン１５により軸支されている。そして、前記リンク機構９を構成するリンク９ｂは一端が前記ピン１４に軸支され、該リンク９ｂの他端はリフティングマグネット８のブラケット８ａの上端にピン１６により軸支され、リフティングマグネット８のブラケット８ａの下端は前記アーム６の先端上部にピン１７により軸支されている。
【００２３】
一方、アーム６の油圧ショベル本体寄りにフォーク回動用油圧シリンダ１３の一端が枢着され、該フォーク回動用油圧シリンダ１３のロッド先端はリンク機構１２にピン１８により軸支されている。該リンク機構１２を構成するリンク１２ａは一端が前記ピン１８に軸支され、該リンク１２ａの他端はアーム６の先端部近傍にピン１９により軸支されている。そして、前記リンク機構１２を構成するリンク１２ｂは一端が前記ピン１８に軸支され、該リンク１２ｂの他端はフォーク１１の所定の位置にピン２０により軸支され、フォーク１１の一端が前記アーム６の先端下部にピン２１により軸支されている。
【００２４】
前記リンク１２ａは、図４に示すように突起状のストッパに凹部を設けた形状になっており、フォーク回動用油圧シリンダ１３を伸長させたときに該フォーク回動用油圧シリンダ１３がストロークエンドに達する直前に、前記突起状のストッパに設けた凹部が前記ピン２１又は該ピン２１を支持するボス２１ａと当接可能になっている。
【００２５】
スクラップや鉄片を把持するときは、上部旋回体２を旋回させると共に、ブームシリンダ５、アームシリンダ７及びリフティングマグネット回動用油圧シリンダ１０を伸縮させてリフティングマグネット８をスクラップや鉄片の上方に移動させ、その後、図２に示すようにフォーク回動用油圧シリンダ１３を縮長してフォーク１１を開状態にする。この状態においては、リンク１２ａの突起状のストッパに設けた凹部はフォーク１１をアーム６に取り付けているピン２１又は該ピン２１を支持するボス２１ａに当接していない。この状態からリフティングマグネット８を励磁してスクラップや鉄片を吸着すると共に、前記フォーク回動用油圧シリンダ１３を伸長させるとスクラップや鉄片が多く、且つ、リフティングマグネット８のアーム６に対する回動角度が適当な場合は、前記リンク１２ａの突起状のストッパに設けた凹部がフォーク１１をアーム６に取り付けているピン２１又は該ピン２１を支持するボス２１ａに当接することなくスクラップや鉄片を確実に把持でき、フォーク回動用油圧シリンダ１３のピストンがストロークエンドに達することもないので
、衝撃力は殆ど生じない。
【００２６】
一方、スクラップや鉄片が少なく、また、リフティングマグネット８のアーム６に対する回動角度が不適な場合は、フォーク回動用油圧シリンダ１３を最大伸長させる必要があり、その場合にはピストンがストロークエンドに達する。例えば、リフティングマグネット８によりスクラップや鉄片を吸着した後、フォーク回動用油圧シリンダ１３を最大伸長させなければスクラップや鉄片を把持できない場合があり、また、フォーク回動用油圧シリンダ１３を最大伸長させてもリフティングマグネット８のアームに対する回動角度が不適な場合は、スクラップや鉄片を把持できない場合がある。そのような場合は、リフティングマグネット回動用油圧シリンダ１０を伸長させてリフティングマグネット８をスクラップや鉄片を把持できる位置まで回動させる必要がある。前記フォーク回動用油圧シリンダ１３を最大伸長させなければならない場合は、前記リンク１２ａの突起状のストッパがないとフォーク回動用油圧シリンダ１３のピストンがストロークエンドに達してしまい、衝撃力によりフォーク回動用油圧シリンダ１３が破損し、又は、変形する虞れがある。これに対し、前記リンク１２ａの突起状のストッパに設けた凹部があると、フォーク回動用油圧シリンダ１３の伸長時、該凹部をフォーク１１をアーム６に取り付けているピン２１又は該ピン２１を支持するボス２１ａに当接させてフォーク回動用油圧シリンダ１３のピストンがストロークエンドに達する前に伸長動作を停止させることができる。
【００２７】
また、スクラップや鉄片を把持することを目的としないでフォーク回動用油圧シリンダ１３を伸長させる、所謂、空動作においても該フォーク回動用油圧シリンダ１３を最大伸長させる場合があり、かかる場合も前記リンク１２ａの突起状のストッパに設けた凹部がないとフォーク回動用油圧シリンダ１３のピストンがストロークエンドに達してしまい、衝撃力によりフォーク回動用油圧シリンダ１３が破損し、又は、変形する虞れがあるが、前記リンク１２ａの突起状のストッパに設けた凹部があると、フォーク回動用油圧シリンダ１３の伸長時、該凹部をフォーク１１をアーム６に取り付けているピン２１又は該ピン２１を支持するボス２１ａに当接させてフォーク回動用油圧シリンダ１３のピストンがストロークエンドに達する前に伸長動作を停止させることができる。
【００２８】
その結果、フォーク回動用油圧シリンダ１３の伸長時において、ピストンがストロークエンドに達することによる衝撃を簡単に、且つ、確実になくすことができ、フォーク回動用油圧シリンダ１３の破損又は変形を防止することができる。
【００２９】
上記実施形態においては、リフティングマグネットとフォークを併設した建設機械において、フォークとフォーク回動用油圧シリンダを繋ぐリンク機構にストッパを設けた場合について説明したが、リフティングマグネットとリフティングマグネット回動用油圧シリンダを繋ぐリンク機構にストッパを設けることも可能であり、また、リフティングマグネットとフォークを併用した建設機械以外のリフティングマグネットのみを装着した建設機械や一対のフォークのみを装着した建設機械においても適用可能なことは言うまでもない。
【００３０】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
図１乃至図４は本発明の一実施例を示し、
【図１】本発明を採用した油圧ショベルの全体側面図。
【図２】本発明の実施形態に係るフォーク開状態の要部側面図。
【図３】本発明の実施形態に係るフォーク閉状態の要部側面図。
【図４】本発明の実施形態に係るリンクを示す図。
【００３２】
図５及び図６は従来例を示し、
【図５】従来のフォーク閉状態の要部側面図。
【図６】従来のリンクを示す図。
【符号の説明】
【００３３】
４        ブーム
６        アーム
８        リフティングマグネット
９        リンク機構
１０        リフティングマグネット回動用油圧シリンダ
１１        フォーク
１２        リンク機構
１２ａ  リンク
１３        フォーク回動用油圧シリンダ
１４〜２１  ピン
２１ａ  ボス
【図１】
2006009310.tif 000003
【図２】
2006009310.tif 000004
【図３】
2006009310.tif 000005
【図４】
2006009310.tif 000006
【図５】
2006009310.tif 000007
【図６】
2006009310.tif 000008