(57)【要約】【課題】被挟持物をアタッチメントと挟持具とにより挟持できると共に、挟持具を格納した状態でのアタッチメントを用いた作業を良好に実施できる油圧ショベルを提供する。【解決手段】油圧ショベル１０は、先端部にアタッチメントが装着されるアーム３６と、前記アタッチメントと協働して被挟持物を挟持する作動位置と、前記アームに格納される格納位置との間で、回動自在に前記アームに支持された挟持具５０と、軸方向一端部がアームに、軸方向他端部が前記挟持具に、回動可能に支持され、且つ、当該軸方向一端部が、前記挟持具が前記格納位置に位置する状態で、前記挟持具の回動軸の方向から見て前記アームと重なり合う位置に配置され、軸方向に伸長することにより前記挟持具を前記格納位置から前記作動位置へ回動させ、軸方向に収縮することにより前記挟持具を前記作動位置から前記格納位置へ回動させるシリンダ６０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にアタッチメントが装着されるアームと、
前記アタッチメントと協働して被挟持物を挟持する作動位置と、前記アームに格納される格納位置との間で、回動自在に前記アームに支持された挟持具と、
軸方向一端部がアームに、軸方向他端部が前記挟持具に、回動可能に支持され、且つ、当該軸方向一端部が、前記挟持具が前記格納位置に位置する状態で、前記挟持具の回動軸の方向から見て前記アームと重なり合う位置に配置され、軸方向に伸長することにより前記挟持具を前記格納位置から前記作動位置へ回動させ、軸方向に収縮することにより前記挟持具を前記作動位置から前記格納位置へ回動させるシリンダと、
を備える油圧ショベル。
【請求項２】
前記挟持具の前記回動軸が、当該回動軸の方向から見て前記アームと重なり合う位置に配置されており、
前記シリンダの前記軸方向他端部が、前記挟持具が前記格納位置に位置する状態で、前記軸方向一端部よりも前記挟持具の回動半径方向内側、且つ前記挟持具の回動方向における前記作動位置側に配置される請求項１に記載の油圧ショベル。
【請求項３】
前記アームは、前記挟持具が前記格納位置に位置する状態で、前記シリンダの前記軸方向一端部を格納する格納溝を有する請求項１又は請求項２に記載の油圧ショベル。
【請求項４】
前記挟持具は、
前記挟持具の前記回動軸の方向に前記アームを挟むように配置された一対の挟持フレームと、
前記一対の挟持フレームを連結し、前記油圧シリンダの前記軸方向他端部を回動可能に支持する連結部材と、
を備える請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の油圧ショベル。
【請求項５】
前記アタッチメントは、前記アームの前記先端部に前記挟持具の前記回動軸と平行な軸の周りに回動可能に支持されており、
軸方向一端部が前記アームに、軸方向他端部が前記アタッチメントに、回動可能に支持されており、軸方向に伸長することにより前記アタッチメントを前記挟持具の側へ回動させ、軸方向に収縮することにより前記アタッチメントを前記挟持具の反対側へ回動させるアタッチメント用シリンダを備える請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の油圧ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
アタッチメントとしてのバケットと、該バケットと協働して土管等の被挟持物を狭持する狭持具とが、アームに回動可能に連結された油圧ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。当該油圧ショベルでは、挟持具をアームに対して回動させる挟持具用油圧シリンダと、バケットをアームに対して回動させるバケット用油圧シリンダとがアームに回動可能に連結されており、これらの油圧シリンダが伸長した状態で、挟持具がバケットと共に被挟持物を挟持する作動位置に配置される。また、挟持具用油圧シリンダが収縮することにより、挟持具が作動位置からアーム側へ退避する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記油圧ショベルでは、挟持具用油圧シリンダがアームからブーム側へ突出したステーに支持されていることから、挟持具の全体が、アームに格納されずに、アームからブーム側へ突出した状態となる。このため、アームのブームに対する可動範囲が制限され、油圧ショベルの掘削性能が低下する。
本発明は当該課題に鑑み、被挟持物をアタッチメントと挟持具とにより挟持できると共に、挟持具を格納した状態でのアタッチメントを用いた作業を良好に実施できる油圧ショベルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る油圧ショベルは、先端部にアタッチメントが装着されるアームと、前記アタッチメントと協働して被挟持物を挟持する作動位置と、前記アームに格納される格納位置との間で、回動自在に前記アームに支持された挟持具と、軸方向一端部がアームに、軸方向他端部が前記挟持具に、回動可能に支持され、且つ、当該軸方向一端部が、前記挟持具が前記格納位置に位置する状態で、前記挟持具の回動軸の方向から見て前記アームと重なり合う位置に配置され、軸方向に伸長することにより前記挟持具を前記格納位置から前記作動位置へ回動させ、軸方向に収縮することにより前記挟持具を前記作動位置から前記格納位置へ回動させるシリンダと、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る油圧ショベルによれば、被挟持具をアタッチメントと挟持具とにより挟持できると共に、アタッチメントを用いた作業を良好に実施できる油圧ショベルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る油圧ショベル１０を示す斜視図である。
【図２】アーム３６の先端側を拡大して示す斜視図である。
【図３】油圧ショベル１０が掘削作業を行う際のアーム３６を示す側面図である。
【図４】図３の４−４矢視図である。
【図５】油圧ショベル１０が挟持具５０とバケット３８とにより土管１を挟持する際のアーム３６を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る油圧ショベル１０を示す斜視図である。この図に示すように、油圧ショベル１０は、下部走行体１２と、上部旋回体１４と、作業装置１６とを備えている。
下部走行体１２は、ベースフレーム１８の左右両側に配設され、それぞれ機体前後に延在する左右一対のサイドフレーム２０と、それぞれ各サイドフレーム２０に取り付けられた左右一対の油圧式の走行モータ２２と、それぞれ各サイドフレーム２０に装着され、走行モータ２２により回転駆動される左右一対のクローラ２４とを備えている。
【０００９】
上部旋回体１４は、スイングフレーム２６と、スイングフレーム２６の前部左側に設置されたオペレータ室としてのキャブ２８と、スイングフレーム２６の後端部に設置されたカウントウエイト３０と、カウンタウエイト３０の前方に設置されたエンジンルーム３２とを備えている。エンジンルーム３２には、エンジンと、該エンジンによって駆動され圧油を吐出する油圧ポンプと、エンジン冷却水を冷却するラジエータや圧油を冷却するオイルクーラ等の熱交換器とが収容されている。
【００１０】
作業装置１６は、上部旋回体１４の前部に設置されたブーム３４と、ブーム３４の先端部に連結されたアーム３６と、アーム３６の先端部に連結されたアタッチメントとしてのバケット３８とを備えている。ブーム３４の基端部は、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能にスイングフレーム２６の前端部に支持されている。また、アーム３６の基端部は、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能にブーム３４の先端部に支持されている。さらに、バケット３８は、機体左右方向と平行な軸線周りに回動可能にアーム３６の先端部に支持されている。
【００１１】
アーム３６の基端側且つ機体前方側には、油圧シリンダ４０の軸方向一端部が、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。油圧シリンダ４０の軸方向他端部は、リンク機構４２を介してバケット３８の基端部に機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。
アーム３６の先端側には、挟持具５０と油圧シリンダ６０とが、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。挟持具５０の基端部は、アーム３６の左右両側の側面３５に連結されている。また、油圧シリンダ６０の基端部は、アーム３６の機体後方側（ブーム３４側）の面（以下、後面３７という）に連結されている。また、油圧シリンダ６０の先端部は、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に挟持具５０に連結されている。
【００１２】
図２は、アーム３６の先端側を拡大して示す斜視図である。この図に示すように、アーム３６は、長手方向（アーム３６の回動半径方向）から見た断面形状が矩形状の長尺部材である。
リンク機構４２は、左右一対の第１リンクアーム４４と、左右一対の第２リンクアーム４６と、連結ピン４８とを備えている。不図示の左側の第１リンクアーム４４の長手方向一端部は、アーム３６の不図示の左側の側面３５に、連結ピン４５により機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結され、図中右側の第１リンクアーム４４の長手方向一端部は、アーム３６の図中右側の側面３５に、連結ピン４５により機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。
【００１３】
また、左右一対の第１リンクアーム４４の長手方向他端部は連結ピン４８により連結されている。連結ピン４８の軸方向両端部には、左右一対の第２リンクアーム４６の長手方向一端部が回動可能に支持されている。不図示の左側の第２リンクアーム４６の長手方向他端部は、バケット３８の基端部における不図示の左側に機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結され、図中右側の第２リンクアーム４６の長手方向他端部は、バケット３８の基端部における図中右側に機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。
【００１４】
連結ピン４８の軸方向中央部には、油圧シリンダ４０の軸方向他端部が結合されている。即ち、油圧シリンダ４０の軸方向他端部は、第１リンクアーム４４の長手方向他端部及び第２リンクアーム４６の長手方向一端部と、機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。
ここで、バケット３８とアーム３６とを回動自在に連結する連結軸３９は、第２リンクアーム４６とバケット３８とを回動自在に連結する連結軸４７より機体後方側（ブーム３４側）に配置されている。このため、バケット３８は、油圧シリンダ４０が伸長した場合に機体後方側へ回動し、油圧シリンダ４０が収縮した場合に機体前方側（ブーム３４の反対側）へ回動する。
【００１５】
挟持具５０は、左右一対の挟持フレーム５２と、左右一対の挟持フレーム５２を連結する連結軸５４とを備えている。左右一対の挟持フレーム５２は、長尺のフレームであり、アーム３６を機体左右方向（挟持具５０の回動軸の方向）に挟むように配設されている。図中左側の挟持フレーム５２は、アーム３６の図中左側の側面３５に連結ピン５６を介して機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。また、図中右側の挟持フレーム５２は、アーム３６の図中右側の側面３５に連結ピン５６を介して機体左右方向と平行な軸の周りに回動可能に連結されている。
【００１６】
連結ピン５６は、連結ピン４５より機体後方側に配置されている。また、連結ピン５６は、側面３５における機体後方側の端部に配置されている。
また、挟持フレーム５２の回動端側（先端側）は、機体後方側に屈折あるいは湾曲している。また、挟持フレーム５２の支持端側（基端側）には、機体後方側に突出したフランジ部５３が形成されている。左右一対のフランジ部５３には、連結軸５４の軸方向の端部が固定されている。
【００１７】
アーム３６の後面３７には、アーム３６の長手方向に沿って延在する格納溝５８が形成されている。
格納溝５８の長手方向他端部には、連結ピン６２が、機体左右方向と平行に配置されており、当該連結ピン６２には、油圧シリンダ６０の軸方向一端部が回動可能に支持されている。即ち、油圧シリンダ６０の軸方向一端部は、格納溝５８の長手方向他端部に格納されている。
【００１８】
一方、油圧シリンダ６０の軸方向他端部は、連結軸５４に回動可能に支持されている。即ち、油圧シリンダ６０の軸方向他端部は、格納溝５８の長手方向一端部において機体後方側へ突出している。
図３は、油圧ショベル１０が掘削作業を行う際のアーム３６を示す側面図であり、図４は、図３の４−４矢視図である。これらの図に示すように、油圧ショベル１０が掘削作業を行う際には、油圧シリンダ６０は、シリンダ内に圧油を供給されていない、あるいは、縮み側に圧油が供給され、収縮した状態となる。即ち、挟持フレーム５２が格納位置に位置する状態になる。当該状態では、挟持具５０が、図に示す格納位置に配置される。
【００１９】
格納位置に位置する挟持フレーム５２における支持端側の直線部分は、アーム３６の側面３５におけるブーム３４側（図３に示す上側）の縁辺に沿って配設され、挟持フレーム５２の回動端側は、当該縁辺からブーム３４側へ突出する。即ち、挟持フレーム５２における支持端側の直線部分は、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合うように配置されている。
【００２０】
また、油圧シリンダ６０の軸方向一端部とアーム３６とを連結する連結ピン６２（即ち、油圧シリンダ６０の回動軸）は、挟持フレーム５２の直線部分よりも回動半径方向外側に、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合うように配置されている。また、油圧シリンダ６０の軸方向他端部と挟持フレーム５２の支持端側とを連結する連結軸５４（即ち、油圧シリンダ６０から挟持具５０への荷重作用点）は、連結ピン６２よりも挟持フレーム５２の回動半径方向内側、且つ、回動方向における作動位置側に配置されている。
【００２１】
即ち、共に格納位置に位置する油圧シリンダ６０と挟持フレーム５２の直線部分とが互いに交差している。また、当該油圧シリンダ６０が、挟持フレーム５２に対して、挟持フレーム５２の回動半径方向外側から内側へかけて回動方向における作動位置側へ傾斜している。
このため、油圧シリンダ６０が圧油を供給されて伸長する際、荷重Ｐが、油圧シリンダ６０の軸方向他端部から連結軸５４に、挟持フレーム５２の回動半径方向外側から内側へ向かうと共に回動方向における作動位置側へ傾斜する方向に沿って作用する。これにより、挟持フレーム５２は、荷重Ｐを受けて格納位置から作動位置側（図中反時計周り方向）へ回動する。この際、油圧シリンダ６０は、連結ピン６２の周りにブーム３４側（図中時計周り方向）へ回動する。
【００２２】
なお、バケット３８の左右両側の縁部は、基端側から先端側にかけて直線状に形成され、当該縁部の先端部には、ブーム３４側に突出した凸部３３が形成されている。
図５は、油圧ショベル１０が挟持具５０とバケット３８とにより土管１を挟持する際のアーム３６を示す側面図である。この図に示すように、油圧ショベル１０が挟持具５０とバケット３８とにより土管１を挟持する際には、挟持具５０用の油圧シリンダ６０を、圧油を供給することにより伸長させると共に、バケット３８用の油圧シリンダ４０を、圧油を供給することにより伸長させる。これにより、挟持具５０が、格納位置から図中反時計周り方向へ図に示す作動位置まで回動されると共に、バケット３８が、ブーム３４側（図中時計周り方向）へ回動される。即ち、挟持具５０とバケット３８とは、互いに接近する方向に回動される。
【００２３】
ここで、挟持フレーム５２の先端部、即ち基端側の直線部分からバケット３８側へ屈曲した部分が、土管１の周面に当接する。当該状態では、油圧シリンダ６０の回動軸が、挟持フレーム５２に対して回動方向における格納位置側に位置し、当該回動軸と油圧シリンダ６０における荷重作用点とを結ぶ直線が、挟持フレーム５２の直線部分と交差する。
また、荷重Ｐが、油圧シリンダ６０の軸方向他端部から連結軸５４に、挟持フレーム５２の直線部分の回転半径方向内側から外側へ向かうと共に回動方向における作動位置側へ傾斜する方向に沿って作用する。これにより、挟持フレーム５２の先端部は、荷重Ｐを受けて土管１に圧接される。
【００２４】
一方、バケット３８の開口縁部も、油圧シリンダ４０の圧力により土管１に圧接される。従って、挟持フレーム５２の先端部とバケット３８の開口縁部とが、土管１を挟持することができる。
ここで、本実施形態では、挟持具５０を、格納位置と作動位置との間で回動可能にアーム３６に支持し、油圧シリンダ６０の軸方向他端部を、当該挟持具５０に回動可能に連結し、油圧シリンダ６０の軸方向一端部を、機体左右方向に見てアーム３６と重なり合う位置においてアーム３６に回動可能に連結している。当該構成により、油圧シリンダ６０を収縮させることによって、挟持フレーム５２を、その直線部分が機体左右方向に見てアーム３６と重なり合う格納位置に格納することができる一方、油圧シリンダ６０を伸長させることによって、当該格納位置に格納された挟持フレーム５２を、作動位置側へ回動させることができる。また、作動位置まで回動された挟持フレーム５２の先端部を、土管１の外周面に荷重Ｑで圧接させることができる。
【００２５】
従って、格納位置に格納された状態の挟持具５０のアーム３６からブーム３６側への突出を抑制できることにより、挟持具５０のアーム３６への収納性を向上でき、以って、挟持具５０が格納位置に格納された状態でのアーム３６及びブーム３６の可動範囲を十分に確保できる。以上により、土管１をバケット３８と挟持具５０とにより挟持できると共に、バケット３８を用いた掘削作業を良好に実施できる油圧ショベル１０を提供できる。
【００２６】
また、本実施形態では、挟持フレーム５２が作動位置に位置する状態で、挟持フレーム５０の先端部が、バケット３８側へ屈曲して、バケット３８の開口縁部に対して平行となっている。そして、土管１は、互いに平行である挟持フレーム５２の先端部とバケット３８の開口縁部とにより挟持されている。
また、バケット３８の先端部に形成された凸部３３が土管１の外周面に当接して土管１の落下防止に寄与するので、挟持具５０とバケット３８とによる土管１の保持性能が向上される。
【００２７】
また、本実施形態では、油圧シリンダ６０の回動軸を、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合う位置に配置すると共に、挟持フレーム５２の回動軸を、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合う位置に配置している。これにより、格納位置に位置する挟持フレーム５２の直線部分の全体を、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合う位置に配置でき、以って、格納位置に位置する挟持フレーム５２のアーム３６への収納性をより一層向上できる。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施形態では、被挟持物が土管１であることから、挟持フレーム５２の先端部を屈曲させたが、挟持フレーム５２の形状、構造、材質等は、被挟持物の形状、構造、材質等に合わせて適宜設定すればよい。例えば、被挟持物を板材等の平坦なものとする場合には、挟持フレーム５２の全体を直線状に形成することが好ましい。また、被挟持物が磁性体である場合には、挟持フレーム５２を磁石付にすることが好ましい。また、挟持フレーム５２の被挟持物との当接部に摩擦力を増加させる部材を付加することにより、挟持フレーム５２とバケット３８とによる挟持力を向上させることができる。また、上述の実施形態では、アタッチメントをバケットとしたが、アタッチメントとしては、クラムシェル、リッパ等の他のものも適用可能である。
【００２９】
また、上述の実施形態では、挟持フレーム５２をアーム３４の左右両側に配設したが、格納溝５８の幅を拡大して、挟持フレーム５２を油圧シリンダ６０と共に格納溝５８に配設してもよい。また、上述の実施形態では、挟持フレーム５２の回動軸を、機体左右方向に見てアーム３６の側面３５と重なり合う位置に配置したが、これは必須ではなく、アーム３６の側面３５からブーム３４側へ食み出していてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  土管、１０  油圧ショベル、１２  下部走行体、１４  上部旋回体、１６  作業装置、１８  ベースフレーム、１９  連結フレーム、２０  サイドフレーム、２２  走行モータ、２４  クローラ、２６  スイングフレーム、２８  キャブ、３０  カウントウエイト、３２  エンジンルーム、３３  凸部、３４  ブーム、３５  側面、３６  アーム、３７  後面、３８  バケット、３９  連結軸、４０  油圧シリンダ、４２  リンク機構、４４  第１リンクアーム、４５  連結ピン、４６  第２リンクアーム、４７  連結軸、４８  連結ピン、５０  挟持具、５２  挟持フレーム、５３  フランジ部、５４  連結軸、５６  連結ピン、５８  格納溝、６０  油圧シリンダ、６２  連結ピン
【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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