(57)【要約】【課題】  第１ブームと第２ブームとの開き角度を一定に保つ。【解決手段】  第１ブーム１２の先端側に第１のピン取付孔２６と第２のピン取付孔２７とを設け、これら第１，第２のピン取付孔２６，２７に選択的にブーム連結ピン１６を取付ける。これにより、解体作業時にポジショニングシリンダ２３の縮小方向に荷重が作用したときには、ポジショニングシリンダ２３の伸長方向に作用する伸縮力と、第１のピン取付孔２６の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１との積により、ポジショニングシリンダ２３の保持力を確保できる。一方、掘削作業時にポジショニングシリンダ２３の伸長方向に荷重が作用したときには、ポジショニングシリンダ２３の縮小方向に作用する伸縮力と、第２のピン取付孔２７の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２との積により、ポジショニングシリンダ２３の保持力を大きく確保できる。【選択図】        図１
2011074745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、前記作業装置は、基端側が前記車体に回動可能に連結された第１ブームと、基端側が前記第１ブームの先端側にブーム連結ピンを介して回動可能に連結された第２ブームと、前記第１ブームと前記第２ブームとの間に設けられ前記第２ブームを前記ブーム連結ピンを中心として回動させることにより前記第１，第２ブームの開き角度を設定するポジショニングシリンダとを備えてなる建設機械において、
前記第１ブームの先端側には、作業内容に応じて前記ブーム連結ピンが選択的に取付けられる第１のピン取付孔と第２のピン取付孔とを互いに異なる位置に配設し、
前記第２のピン取付孔の中心と前記ポジショニングシリンダのチューブとロッドの中心を通る軸線との間の最短の距離を、前記第１のピン取付孔の中心と前記軸線との間の最短の距離よりも大きく設定する構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記ポジショニングシリンダに対し縮小方向に荷重が作用するときには、前記第１のピン取付孔に取付けた前記ブーム連結ピンを介して前記第１ブームに第２ブームを連結し、
前記ポジショニングシリンダに対し伸長方向に荷重が作用するときには、前記第２のピン取付孔に取付けた前記ブーム連結ピンを介して前記第１ブームに第２ブームを連結する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械、特に、第１ブームと第２ブームとを有する２ピースブーム仕様の作業装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成されている。そして、作業装置は、通常、基端側が上部旋回体に回動可能に連結されたブームと、該ブームの先端側に回動可能に連結されたアームと、該アームの先端側に回動可能に連結された掘削バケット等の作業具と、これらブーム、アーム、作業具を作動させるブームシリンダ、アームシリンダ、作業具シリンダとにより構成されている。
【０００３】
また、作業装置の可動範囲を広げるため、ブームを第１ブームと第２ブームとに２分割した２ピースブーム仕様の作業装置が知られている。この２ピースブームは、基端側が上部旋回体に回動可能に連結された第１ブームと、基端側が第１ブームの先端側にブーム連結ピンを介して回動可能に連結された第２ブームと、第１ブームと第２ブームとの間に設けられブーム連結ピンを中心として第１ブームに対し第２ブームを回動させるポジショニングシリンダとを備え、第２ブームの先端側には、アームが回動可能に連結される構成となっている。
【０００４】
そして、２ピースブーム仕様の作業装置は、ポジショニングシリンダを伸縮させることにより、例えば土砂の掘削作業、あるいは建物の解体作業といった作業内容に応じて、第１ブームと第２ブームとの開き角度（折れ角度）を適宜に設定することができる構成となっている。
【０００５】
ここで、従来技術による２ピースブーム仕様の作業装置として、第１ブームの上面側（背面側）に配置した第１のポジショニングシリンダと、第１ブームの下面側（腹面側）に配置した第２のポジショニングシリンダとの２本のポジショニングシリンダを備えた作業装置が提案されている。
【０００６】
そして、２本のポジショニングシリンダを備えた作業装置では、例えばバケットを用いて土砂の掘削作業を行うことにより、第１ブームと第２ブームとの開き角度を大きくする方向に荷重が作用する場合には、第１のポジショニングシリンダのボトム側油室と第２のポジショニングシリンダのロッド側油室が高圧となる。これにより、２本のポジショニングシリンダが第１，第２ブームの開き角度を一定に保つための力（保持力）を確保することができ、外部から受ける荷重に抗して第１ブームと第２ブームとの開き角度を一定に保つことができる。
【０００７】
一方、圧砕機等を用いた解体作業や吊荷作業を行うことにより、第１ブームと第２ブームとの開き角度を小さくする方向に荷重が作用する場合には、第１のポジショニングシリンダのロッド側油室と第２のポジショニングシリンダのボトム側油室が高圧となるので、２本のポジショニングシリンダの保持力を確保することができ、外部から受ける荷重に抗して第１ブームと第２ブームとの開き角度を一定に保つことができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２２０８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述した従来技術による２ピースブーム仕様の作業装置は、第１ブームと第２ブームとの開き角度を設定するために２本のポジショニングシリンダが必要となる上に、これら各ポジショニングシリンダを連結するための連結ピン、連結ピンの抜止め機構等も２個ずつ必要となる。この結果、作業装置の構成が複雑化し、組立工数が増大してしまうだけでなく、製造コストの上昇を招くという問題がある。
【００１０】
これに対し、第１ブームと第２ブームの下面側（腹面側）に１本のポジショニングシリンダを設けた２ピースブーム仕様の作業装置では、掘削作業を行うことにより、第１ブームと第２ブームとの開き角度が大きくなる方向（ポジショニングシリンダを伸長させる方向）に荷重が作用する場合には、ポジショニングシリンダのロッド側油室が高圧となって外部からの荷重を受けることになる。
【００１１】
しかし、ロッド側油室はボトム側油室に比較してピストンの受圧面積が小さいため、外部から受ける荷重に対してポジショニングシリンダの保持力を十分に確保することができず、第１ブームと第２ブームとの開き角度を一定に保つことができなくなるという問題がある。
【００１２】
一方、第１ブームと第２ブームの上面側（背面側）に１本のポジショニングシリンダを設けた２ピースブーム仕様の作業装置では、解体作業や吊荷作業を行うことにより、第１ブームと第２ブームとの開き角度が小さくなる方向（ポジショニングシリンダを伸長させる方向）に荷重が作用する場合には、ポジショニングシリンダのロッド側油室が高圧となって荷重を受けることになるため、荷重に対するポジショニングシリンダの保持力を十分に確保できず、第１ブームと第２ブームとの開き角度を一定に保つことができなくなるという問題がある。
【００１３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、２ピースブーム仕様の作業装置を用いて掘削作業、解体作業等の異なる作業を行う場合に、第１ブームと第２ブームとの間を作業内容に応じて一定の開き角度に保つことができるようにした建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、前記作業装置は、基端側が前記車体に回動可能に連結された第１ブームと、基端側が前記第１ブームの先端側にブーム連結ピンを介して回動可能に連結された第２ブームと、前記第１ブームと前記第２ブームとの間に設けられ前記第２ブームを前記ブーム連結ピンを中心として回動させることにより前記第１，第２ブームの開き角度を設定するポジショニングシリンダとを備えてなる建設機械に適用される。
【００１５】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第１ブームの先端側には、作業内容に応じて前記ブーム連結ピンが選択的に取付けられる第１のピン取付孔と第２のピン取付孔とを互いに異なる位置に配設し、前記第２のピン取付孔の中心と前記ポジショニングシリンダのチューブとロッドの中心を通る軸線との間の最短の距離を、前記第１のピン取付孔の中心と前記軸線との間の最短の距離よりも大きく設定したことにある。
【００１６】
請求項２の発明は、前記ポジショニングシリンダに対し縮小方向に荷重が作用するときには、前記第１のピン取付孔に取付けた前記ブーム連結ピンを介して前記第１ブームに第２ブームを連結し、前記ポジショニングシリンダに対し伸長方向に荷重が作用するときには、前記第２のピン取付孔に取付けた前記ブーム連結ピンを介して前記第１ブームに第２ブームを連結する構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、第１のピン取付孔と第２のピン取付孔のうち一方に取付けたブーム連結ピンを介して第１ブームと第２ブームとを連結することにより、作業内容に応じて第１ブームと第２ブームとの連結位置を変更することができる。
【００１８】
この場合、第１のピン取付孔に取付けたブーム連結ピンを介して第１，第２ブームを連結したときには、外部から受ける荷重に抗して第１，第２ブームの開き角度を一定に保つためのポジショニングシリンダの保持力は、ポジショニングシリンダの伸縮力と、第１のピン取付孔の中心とポジショニングシリンダの軸線との間の最短の距離との積によって表わすことができる。一方、第２のピン取付孔に取付けたブーム連結ピンを介して第１，第２ブームを連結したときには、ポジショニングシリンダの保持力は、ポジショニングシリンダの伸縮力と、第２のピン取付孔の中心とポジショニングシリンダの軸線との間の最短の距離との積によって表わすことができる。
【００１９】
従って、ブーム連結ピンを第１，第２のピン取付孔のうち一方に選択的に取付け、第１，第２ブームの連結位置を変更することにより、外部から受ける荷重に抗して第１，第２ブームの開き角度を一定に保持するためのポジショニングシリンダの保持力を、作業内容に応じて適宜に設定することができる。この結果、作業装置を用いて掘削作業を行う場合でも、解体作業を行う場合でも、第１，第２ブームの開き角度を常に一定に保持することができるので、掘削作業や解体作業といった各種作業を円滑に行うことができる。また、作業内容に応じてポジショニングシリンダの保持力を適宜に設定することができるので、ポジショニングシリンダを小型化して作動速度を高めることができ、掘削作業や解体作業を行うときの作業性を高めることができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、外部からの荷重がポジショニングシリンダの縮小方向に作用するときには、ポジショニングシリンダのボトム側油室が高圧となることにより、荷重に抗してポジショニングシリンダの伸長方向に作用する力が大きくなるので、外部から受ける荷重に対してポジショニングシリンダの保持力を確保することができる。従って、第１のピン取付孔に取付けたブーム連結ピンを介して第１，第２ブームを連結した状態で、これら第１，第２ブームの開き角度を一定に保つことができる。
【００２１】
一方、外部からの荷重がポジショニングシリンダの伸長方向に作用するときには、ポジショニングシリンダのロッド側油室が高圧となることにより、荷重に抗してポジショニングシリンダの縮小方向に作用する力が小さくなる。このため、ポジショニングシリンダの軸線との間の最短距離が大きな第２のピン取付孔にブーム連結ピンを取付けることにより、ポジショニングシリンダの縮小方向に作用する力と、第２のピン取付孔の中心とポジショニングシリンダの軸線との間の最短距離との積によって表わされるポジショニングシリンダの保持力を大きく確保することができる。
【００２２】
このように、外部からの荷重がポジショニングシリンダの縮小方向に作用する場合と、伸長方向に作用する場合とで、ブーム連結ピンの取付位置を適宜に変更することにより、ポジショニングシリンダは、外部から受ける荷重に対して適正な保持力を発生することができるので、第１，第２ブームの開き角度を常に一定に保つことができ、掘削作業、解体作業、吊荷作業といった各種作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態による油圧ショベルが解体作業を行う状態を示す正面図である。
【図２】解体作業時における第１ブームと第２ブームとの連結状態を示す要部拡大図である。
【図３】解体作業時にポジショニングシリンダ等に作用する荷重を示す作業装置の概略図である。
【図４】油圧ショベルが掘削作業を行う状態を示す図１と同様な正面図である。
【図５】掘削作業時における第１ブームと第２ブームとの連結状態を示す要部拡大図である。
【図６】掘削作業時にポジショニングシリンダ等に作用する荷重を示す作業装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図１ないし図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００２５】
ここで、図１ないし図３は本実施の形態による油圧ショベルを建物等の解体作業に用いた場合を示し、図４ないし図６は本実施の形態による油圧ショベルを土砂等の掘削作業に用いた場合を示している。
【００２６】
図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、上部旋回体３の前部側に設けられた後述の作業装置１１とにより大略構成されている。
【００２７】
そして、油圧ショベル１の上部旋回体３は、下部走行体２のトラックフレーム２Ａ上に旋回可能に取付けられたベースとなる旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の前部左側に設けられ運転室を画成するキャブ５と、旋回フレーム４の後端側に設けられ作業装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト６と、カウンタウエイト６の前側に設けられエンジンおよび油圧ポンプ等（いずれも図示せず）を収容する建屋カバー７と、該建屋カバー７の前側に設けられた作動油タンク、燃料タンク（いずれも図示せず）とにより大略構成されている。
【００２８】
次に、１１は上部旋回体３の前部側に設けられた作業装置を示し、該作業装置１１は、２ピースブーム仕様の作業装置として構成され、土砂等の掘削作業、建物等の解体作業といった複数の作業に用いられるものである。ここで、作業装置１１は、後述の第１ブーム１２、第２ブーム１４、ブーム連結ピン１６、アーム１７、圧砕機１９、ブームシリンダ２２、ポジショニングシリンダ２３、アームシリンダ２４、作業具シリンダ２５、第１のピン取付孔２６、第２のピン取付孔２７、バケット２８等により構成されている。
【００２９】
１２は旋回フレーム４の前端側に回動可能に取付けられた第１ブームで、該第１ブーム１２は、後述の第２ブーム１４と共に２ピースブームを構成するものである。ここで、第１ブーム１２は、左，右方向で一定の間隔をもって対面する左，右の側面板１２Ａと、該各側面板１２Ａを挟んで上，下方向で対面する上面板１２Ｂ，下面板１２Ｃとにより、その長手方向のほぼ全域に亘って断面四角形状をなす角筒体として形成されている。
【００３０】
そして、第１ブーム１２の基端側は、旋回フレーム４の前端側に連結ピン（図示せず）を介して上，下方向に回動可能にピン結合されている。一方、第１ブーム１２の先端側には、後述する左，右一対のブームブラケット１３が突設され、これら左，右のブームブラケット１３には、後述する第２ブーム１４の基端側が回動可能に連結される構成となっている。また、第１ブーム１２を構成する下面板１２Ｃの先端側には、シリンダブラケット１２Ｄが設けられ、該シリンダブラケット１２Ｄには、後述するポジショニングシリンダ２３のボトム側が取付けられる構成となっている。
【００３１】
１３は第１ブーム１２の先端側に突設された左，右一対のブラケット（左側のみ図示）で、これら左，右のブームブラケット１３は、左，右方向で一定の間隔をもって対面している。そして、左，右のブームブラケット１３には、後述する第１のピン取付孔２６と第２のピン取付孔２７とが、互いに異なる位置に左，右方向に貫通して設けられている。
【００３２】
１４は基端側が第１ブーム１２の先端側に回動可能に連結された第２ブームで、該第２ブーム１４は、後述するポジショニングシリンダ２３の伸縮により、第１ブーム１２に対して上，下方向に回動するものである。ここで、第２ブーム１４は、左，右方向で一定の間隔をもって対面する左，右の側面板１４Ａと、該各側面板１４Ａを挟んで上，下方向で対面する上面板１４Ｂ，下面板１４Ｃとにより、その長手方向のほぼ全域に亘って断面四角形状をなす角筒体として形成されている。そして、第２ブーム１４の基端側は、第１ブーム１２の先端側に設けられた左，右のブームブラケット１３間に挿入され、後述のブーム連結ピン１６を介して各ブームブラケット１３に回動可能にピン結合される構成となっている。
【００３３】
一方、第２ブーム１４の先端側には、左，右方向で一定の間隔をもって対面する左，右一対のアームブラケット１５（左側のみ図示）が設けられ、これら左，右のアームブラケット１５には、後述するアーム１７の基端側が回動可能に連結される構成となっている。また、第２ブーム１４を構成する上面板１４Ｂの基端側には、後述するアームシリンダ２４のボトム側が取付けられるシリンダブラケット１４Ｄが設けられ、下面板１４Ｃの先端側には、後述するポジショニングシリンダ２３のロッド側が取付けられるシリンダブラケット１４Ｅが設けられている。
【００３４】
１６は第１ブーム１２の先端側と第２ブーム１４の基端側との間を連結するブーム連結ピンで、該ブーム連結ピン１６は、第１ブーム１２の先端側に設けられた各ブームブラケット１３に対し第２ブーム１４を回動可能に連結するものである。ここで、ブーム連結ピン１６は、左，右のブームブラケット１３に設けられた後述する第１のピン取付孔２６、第２のピン取付孔２７のうちいずれか一方に選択的に取付けられ、これにより、第１ブーム１２に対する第２ブーム１４の取付位置を作業内容に応じて変更することができる構成となっている。
【００３５】
１７は第２ブーム１４の先端側に回動可能に連結されたアームで、該アーム１７は、左，右の側面板と、上面板および下面板とによって囲まれた断面四角状の角筒体として形成されている。そして、アーム１７の基端側には、後述のアームシリンダ２４が取付けられるシリンダブラケット１７Ａが設けられ、アーム１７の基端側上面には、後述の作業具シリンダ２５が取付けられるシリンダブラケット１７Ｂが設けられている。
【００３６】
１８は第２ブーム１４の先端側とアーム１７との間を連結するアーム連結ピンで、該アーム連結ピン１８は、第２ブーム１４の先端側に設けられた左，右のアームブラケット１５と、アーム１７の基端側に設けられたボス部（図示せず）とに挿通されている。これにより、アーム１７の先端側は、第２ブーム１４に対しアーム連結ピン１８を中心として上，下方向に回動（俯仰動）する構成となっている。
【００３７】
１９はアーム１７の先端側に回動可能に取付けられた作業具としての圧砕機で、該圧砕機１９は、図１に示す如く作業装置１１を用いて建物の解体作業を行うときに、アーム１７の先端側に取付けられるものである。ここで、圧砕機１９は、油圧シリンダによって開，閉する左，右の爪部材１９Ａを有し、この左，右の爪部材１９Ａによって建物等を破砕すると共に、破砕した廃材１００を持上げて輸送車両等（図示せず）に搬送するものである。また、圧砕機１９の基端側にはブラケット１９Ｂが設けられ、該ブラケット１９Ｂは、アーム１７の先端側に作業具連結ピン２０を介して取付けられている。また、ブラケット１９Ｂとアーム１７との間にはバケットリンク２１が設けられ、該バケットリンク２１の中間部位には、後述する作業具シリンダ２５のロッド側が連結される構成となっている。
【００３８】
２２は旋回フレーム４と第１ブーム１２との間に設けられたブームシリンダで、該ブームシリンダ２２は、第１ブーム１２を挟んで左，右に配置されている。そして、ブームシリンダ２２は、旋回フレーム４に対して第１ブーム１２を上，下方向に回動させるものである。
【００３９】
２３は第１ブーム１２と第２ブーム１４との間に設けられたポジショニングシリンダで、該ポジショニングシリンダ２３は、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度を設定するものである。ここで、ポジショニングシリンダ２３は、図３に示すように、チューブ２３Ａと、該チューブ２３Ａ内に摺動可能に設けられたピストン２３Ｂと、基端側がピストン２３Ｂに取付けられ先端側がチューブ２３Ａの外部に突出したロッド２３Ｃとにより大略構成され、チューブ２３Ａ内は、ピストン２３Ｂによってボトム側油室２３Ｄとロッド側油室２３Ｅとに画成されている。そして、ポジショニングシリンダ２３は、チューブ２３Ａのボトム側が第１ブーム１２のシリンダブラケット１２Ｄにピン結合され、ロッド２３Ｃの先端側が第２ブーム１４のシリンダブラケット１４Ｅにピン結合されている。
【００４０】
従って、ポジショニングシリンダ２３の伸縮量（ロッド２３Ｃの突出長さ）に応じて、ブーム連結ピン１６を中心とした第１ブーム１２と第２ブーム１４との角度、即ち、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度（折れ角度）を適宜に設定することができる構成となっている。そして、作業装置１１を用いて掘削作業や解体作業を行うときには、ポジショニングシリンダ２３は、外部からポジショニングシリンダ２３の伸長方向または縮小方向に作用する荷重に抗して、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度を一定に保持するための力（保持力）を発生するものである。
【００４１】
２４は第２ブーム１４とアーム１７との間に設けられたアームシリンダで、該アームシリンダ２４は、ボトム側が第２ブーム１４のシリンダブラケット１４Ｄに連結され、ロッド側がアーム１７のシリンダブラケット１７Ａに連結されている。従って、アームシリンダ２４を伸縮させることにより、アーム１７を第２ブーム１４の先端側で上，下方向に回動させることができる構成となっている。
【００４２】
２５はアーム１７とバケットリンク２１との間に設けられた作業具シリンダで、該作業具シリンダ２５は、ボトム側がアーム１７のシリンダブラケット１７Ｂにピン結合され、ロッド側がバケットリンク２１の中間部にピン結合されている。従って、作業具シリンダ２５を伸縮させることにより、圧砕機１９がアーム１７の先端側で上，下方向に回動する構成となっている。
【００４３】
次に、２６は第１ブーム１２の先端側に設けられた第１のピン取付孔を示し、該第１のピン取付孔２６は、例えば図１に示す如く圧砕機１９を用いて建物等の解体作業を行うときに、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間を連結するブーム連結ピン１６が取付けられるものである。
【００４４】
そして、第１のピン取付孔２６は、第１ブーム１２の先端側に位置する左，右のブームブラケット１３に左，右方向に貫通して設けられ、これら各第１のピン取付孔２６に、第２ブーム１４の基端側に挿通されたブーム連結ピン１６の両端側を挿通することにより、ブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とが連結される構成となっている。
【００４５】
２７は第１のピン取付孔２６から離間した位置で第１ブーム１２の先端側に設けられた第２のピン取付孔を示し、該第２のピン取付孔２７は、例えば図４に示す如く後述のバケット２８を用いて土砂等の掘削作業を行うときに、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間を連結するブーム連結ピン１６が取付けられるものである。
【００４６】
そして、第２のピン取付孔２７も、第１ブーム１２の先端側に位置する左，右のブームブラケット１３に左，右方向に貫通して設けられ、これら各第２のピン取付孔２７に、第２ブーム１４の基端側に挿通されたブーム連結ピン１６の両端側を挿通することにより、ブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とが連結される構成となっている。
【００４７】
ここで、図２および図５等に示すように、ポジショニングシリンダ２３のチューブ２３Ａ、ロッド２３Ｃの中心を通る軸線をＯ１−Ｏ１とし、第１のピン取付孔２６の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離をＬ１とし、第２のピン取付孔２７の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離をＬ２とすると、距離Ｌ２は距離Ｌ１よりも大きく設定されている（Ｌ２＞Ｌ１）。
【００４８】
この場合、第１のピン取付孔２６の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１とは、図２に示すように、第１のピン取付孔２６の中心から軸線Ｏ１−Ｏ１に下ろした垂線Ｘ１の長さとして表わされるものである。また、第２のピン取付孔２７の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２とは、第２のピン取付孔２７の中心から軸線Ｏ１−Ｏ１に下ろした垂線Ｘ２の長さとして表わされるものである。
【００４９】
次に、図４は油圧ショベル１を土砂等の掘削作業に用いる場合を示している。この場合には、図１に示す解体作業用の圧砕機１９に代えて、アーム１７の先端側に掘削作業用のバケット２８が取付けられる構成となっている。
【００５０】
そして、バケット２８の基端側にはブラケット２８Ａが設けられ、該ブラケット２８Ａは、アーム１７の先端側に作業具連結ピン２０を介して取付けられている。また、ブラケット２８Ａとアーム１７との間にはバケットリンク２１が設けられている。従って、作業具シリンダ２５を伸縮させることにより、バケット２８がアーム１７の先端側で上，下方向に回動する構成となっている。
【００５１】
このように、本実施の形態による油圧ショベル１は、図１に示すように、アーム１７の先端側に圧砕機１９を取付けたときには建物等の解体作業に用いられ、図４に示すように、アーム１７の先端側にバケット２８を取付けたときには土砂等の掘削作業に用いられるようになっている。
【００５２】
ここで、油圧ショベル１を用いて解体作業を行うとき、即ち、後述の如くポジショニングシリンダ２３に対し縮小方向に荷重が作用するときには、図１ないし図３に示すように、第１のピン取付孔２６にブーム連結ピン１６を取付け、このブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結する構成となっている。
【００５３】
この場合、ポジショニングシリンダ２３によって第１，第２ブーム１２，１４の開き角度をθ１に設定した状態で、圧砕機１９によって廃材１００を持上げることにより、作業装置１１の先端側に下向きの荷重Ａ１が作用すると、ポジショニングシリンダ２３に対し、第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ１を小さくする方向（ポジショニングシリンダ２３の縮小方向）に荷重Ｂ１が作用する。
【００５４】
これに対し、解体作業時にポジショニングシリンダ２３が荷重Ｂ１に抗して開き角度θ１を一定に保つための保持力Ｆ１は、図３に示すように、ポジショニングシリンダ２３のボトム側油室２３Ｄ内の圧力によって伸長方向に作用する伸縮力Ｃ１と、第１のピン取付孔２６の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１との積として、下記のように表される。
【００５５】
【数１】
2011074745.tif 000003
【００５６】
この場合、ポジショニングシリンダ２３のボトム側油室２３Ｄにおけるピストン２３Ｂの受圧面積は、ロッド側油室２３Ｅにおけるピストン２３Ｂの受圧面積よりも大きいから、ポジショニングシリンダ２３の伸長方向に作用する伸縮力Ｃ１が大きくなる。これにより、上述の数１によって表された解体作業時におけるポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ１を大きく確保することができ、解体作業時における第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ１を一定に保つことができる構成となっている。
【００５７】
一方、油圧ショベル１を用いて掘削作業を行うとき、即ち、後述の如くポジショニングシリンダ２３に対し伸長方向に荷重が作用するときには、図４ないし図６に示すように、第２のピン取付孔２７にブーム連結ピン１６を取付け、このブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結する構成となっている。
【００５８】
この場合、ポジショニングシリンダ２３によって第１，第２ブーム１２，１４の開き角度をθ２に設定した状態で、バケット２８によって固い地盤を掘削するときの掘削反力により、作業装置１１の先端側に前向きの荷重Ａ２が作用すると、ポジショニングシリンダ２３に対し、第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ２を大きくする方向（ポジショニングシリンダ２３の伸長方向）に荷重Ｂ２が作用する。
【００５９】
これに対し、掘削作業時にポジショニングシリンダ２３が荷重Ｂ２に抗して開き角度θ２を一定に保つための保持力Ｆ２は、図６に示すように、ポジショニングシリンダ２３のロッド側油室２３Ｅ内の圧力によって縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２と、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２との積として、下記のように表される。
【００６０】
【数２】
2011074745.tif 000004
【００６１】
この場合、ポジショニングシリンダ２３のロッド側油室２３Ｅにおけるピストン２３Ｂの受圧面積は、ボトム側油室２３Ｄにおけるピストン２３Ｂの受圧面積よりも小さいから、ポジショニングシリンダ２３の縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２は、伸長方向に作用する伸縮力よりも小さくなる。
【００６２】
これに対し、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２は、第１のピン取付孔２６の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１よりも大きく設定されている。これにより、上述の数２によって表された掘削作業時におけるポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ２を大きく確保することができ、掘削作業時における第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ２を一定に保つことができる構成となっている。
【００６３】
本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００６４】
まず、図１および図２に示すように、油圧ショベル１を用いて建物等の解体作業を行う場合には、第１ブーム１２のブームブラケット１３に設けた第１のピン取付孔２６にブーム連結ピン１６を取付け、このブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結する。
【００６５】
そして、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間に設けられたポジショニングシリンダ２３を伸縮させることにより、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間を一定の開き角度θ１に設定する。また、アーム１７の先端側には圧砕機１９を取付ける。
【００６６】
この状態で、ブームシリンダ２２によって第１，第２ブーム１２，１４を回動させ、アームシリンダ２４によってアーム１７を回動させつつ、圧砕機１９によって建物等を破砕し、破砕した廃材１００を持上げて輸送車両等に搬送することにより、油圧ショベル１を用いて建物等の解体作業を行うことができる。
【００６７】
ところで、上述の解体作業時には、破砕した廃材１００を圧砕機１９によって持上げて輸送車両等に搬送するため、図３に示すように、廃材１００の重量や作業装置１１の自重によって作業装置１１の先端側に下向きの荷重Ａ１が作用し、ポジショニングシリンダ２３に対して縮小方向への荷重Ｂ１が作用する。
【００６８】
ここで、ポジショニングシリンダ２３が、縮小方向への荷重Ｂ１に抗して第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ１を一定に保つための保持力Ｆ１は、上述の数１により、ポジショニングシリンダ２３のボトム側油室２３Ｄ内の圧力によって伸長方向に作用する伸縮力Ｃ１と、第１のピン取付孔２６の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１との積として表される。
【００６９】
この場合、ポジショニングシリンダ２３のボトム側油室２３Ｄにおけるピストン２３Ｂの受圧面積は、ロッド側油室２３Ｅにおけるピストン２３Ｂの受圧面積よりも大きいから、ポジショニングシリンダ２３の伸長方向に作用する伸縮力Ｃ１が大きくなり、ポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ１を大きく確保することができる。これにより、解体作業時にポジショニングシリンダ２３に対して縮小方向への荷重Ｂ１が作用したとしても、ポジショニングシリンダ２３は、この荷重Ｂ１に抗して第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ１を一定に保つことができる。
【００７０】
この結果、作業装置１１を用いて解体作業を行う場合に、１本のポジショニングシリンダ２３によって、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度θ１を常に一定に保持することができるので、解体作業を円滑に行うことができる。
【００７１】
しかも、第１のピン取付孔２６の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１は、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２よりも小さく設定されている。
【００７２】
このため、第１のピン取付孔２６にブーム連結ピン１６を取付けたときの第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度θ１は、第２のピン取付孔２７にブーム連結ピン１６を取付けたときの第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度θ２よりも大きく設定することができる。この結果、解体作業時における作業装置１１の作業範囲（可動範囲）を拡張することができ、その作業性を一層高めることができる。
【００７３】
次に、図４および図５に示すように、油圧ショベル１を用いて土砂等の掘削作業を行う場合には、第１ブーム１２のブームブラケット１３に設けた第２のピン取付孔２７にブーム連結ピン１６を取付け、このブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結する。
【００７４】
そして、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間に設けられたポジショニングシリンダ２３を伸縮させることにより、第１ブーム１２と第２ブーム１４との間を一定の開き角度θ２に設定する。また、アーム１７の先端側に、解体作業用の圧砕機１９に代えて掘削作業用のバケット２８を取付ける。
【００７５】
この状態で、ブームシリンダ２２によって第１，第２ブーム１２，１４を回動させ、アームシリンダ２４によってアーム１７を回動させつつ、バケット２８によって地面を掘削することにより、油圧ショベル１を用いて土砂等の掘削作業を行うことができる。
【００７６】
ところで、上述の掘削作業時には、バケット２８によって固い地盤を掘削するときの掘削反力により、図６に示すように、作業装置１１の先端側に前向きの荷重Ａ２が作用し、ポジショニングシリンダ２３に対して伸長方向への荷重Ｂ２が作用する。
【００７７】
ここで、ポジショニングシリンダ２３が、伸長方向への荷重Ｂ２に抗して第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ２を一定に保つための保持力Ｆ２は、上述の数２により、ポジショニングシリンダ２３のロッド側油室２３Ｅ内の圧力によって縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２と、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２との積として表される。
【００７８】
この場合、ポジショニングシリンダ２３のロッド側油室２３Ｅにおけるピストン２３Ｂの受圧面積は、ボトム側油室２３Ｄにおけるピストン２３Ｂの受圧面積よりも小さいから、ポジショニングシリンダ２３の縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２は、伸長方向に作用する伸縮力よりも小さくなる。
【００７９】
しかし、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２は、第１のピン取付孔２６の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１よりも大きく設定されている。従って、ポジショニングシリンダ２３の縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２が小さくなる場合でも、このポジショニングシリンダ２３の伸縮力Ｃ２と、第２のピン取付孔２７の中心と軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２との積となるポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ２を大きく確保することができる。
【００８０】
この結果、掘削作業時にポジショニングシリンダ２３に対して伸長方向への荷重Ｂ２が作用したとしても、ポジショニングシリンダ２３は、この荷重Ｂ２に抗して第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ２を一定に保つことができ、掘削作業を円滑に行うことができる。
【００８１】
しかも、ポジショニングシリンダ２３は、伸長方向への荷重Ｂ２に抗して第１，第２ブーム１２，１４の開き角度θ２を一定に保つことができるので、ポジショニングシリンダ２３を大型化する必要がない。これにより、小型のポジショニングシリンダ２３を用いることができ、その作動速度を高めることができるので、解体作業や掘削作業を行うときの作業性を一層高めることができる。
【００８２】
かくして、本実施の形態によれば、第１ブーム１２のブームブラケット１３に、第１のピン取付孔２６と第２のピン取付孔２７とを設け、解体作業を行うときには、第１のピン取付孔２６に取付けたブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結し、掘削作業を行うときには、第２のピン取付孔２７に取付けたブーム連結ピン１６を介して第１ブーム１２と第２ブーム１４とを連結する構成としている。
【００８３】
これにより、解体作業時にポジショニングシリンダ２３の縮小方向に荷重Ｂ１が作用したときには、この荷重Ｂ１に抗してポジショニングシリンダ２３の伸長方向に作用する伸縮力Ｃ１と、第１のピン取付孔２６の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ１との積により、ポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ１を大きく確保することができ、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度θ１を一定に保つことができる。
【００８４】
一方、掘削作業時にポジショニングシリンダ２３の伸長方向に荷重Ｂ２が作用したときには、この荷重Ｂ２に抗してポジショニングシリンダ２３の縮小方向に作用する伸縮力Ｃ２と、第２のピン取付孔２７の中心とポジショニングシリンダ２３の軸線Ｏ１−Ｏ１との間の最短の距離Ｌ２との積により、ポジショニングシリンダ２３の保持力Ｆ２を大きく確保することができ、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度θ２を一定に保つことができる。
【００８５】
このように、ポジショニングシリンダ２３の縮小方向に荷重が作用する場合と、伸長方向に荷重が作用する場合とで、ブーム連結ピン１６の取付位置を適宜に変更することにより、ポジショニングシリンダ２３は、外部から受ける荷重に対して常に適正な保持力を確保することができる。この結果、作業内容にかかわらず第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度を一定に保つことができるので、掘削作業や解体作業といった各種作業を円滑に行うことができ、その作業性を高めることができる。
【００８６】
また、ポジショニングシリンダ２３は、外部からの荷重が縮小方向に作用する場合でも、伸長方向に作用する場合でも、第１ブーム１２と第２ブーム１４との開き角度を一定に保つことができるので、ポジショニングシリンダ２３を大型化する必要がない。これにより、ポジショニングシリンダ２３の小型化を図ることができ、その作動速度を高めることができるので、解体作業や掘削作業を行うときの作業性を一層高めることができる。
【００８７】
なお、上述した実施の形態では、第２のピン取付孔２７にブーム連結ピン１６を取付ける場合として、アーム１７の先端側に圧砕機１９を取付けて解体作業を行う場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばアーム１７の先端側にクラムシェルバケット、リフティングマグネット等を取付けて吊荷作業を行う場合にも、第２のピン取付孔２７にブーム連結ピン１６を取付けることができる。
【００８８】
また、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体を有する油圧ショベル１を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば車輪を有するホイール式の油圧ショベルにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（車体）
３  上部旋回体（車体）
１１  作業装置
１２  第１ブーム
１４  第２ブーム
１６  ブーム連結ピン
１７  アーム
１９  圧砕機
２３  ポジショニングシリンダ
２３Ａ  チューブ
２３Ｃ  ロッド
２６  第１のピン取付孔
２７  第２のピン取付孔
２８  バケット
【図１】
2011074745.tif 000005
【図２】
2011074745.tif 000006
【図３】
2011074745.tif 000007
【図４】
2011074745.tif 000008
【図５】
2011074745.tif 000009
【図６】
2011074745.tif 000010