(57)【要約】【課題】可及的に低背化できる構成を有し、人の身長より小径のトンネル等の低天井の作業場において好適に用いられ、作業能率の向上が達成できる低空頭作業機を提供する。【解決手段】下部走行体３上に旋回装置５を介して旋回フレーム４を設置し、旋回フレーム４に原動機を含むパワーユニット６を搭載して上部旋回体を構成する。旋回フレーム４の前部に作業用フロント８を取付ける。旋回フレーム８の後部に後方に延出した延出フレーム２２を設け、延出フレーム２２上に、下部走行体３、旋回装置５および作業用フロント８の各アクチュエータを操作する操作装置２０を搭載する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に旋回装置を介して旋回フレームを設置し、前記旋回フレームに原動機を含むパワーユニットを搭載して上部旋回体を構成し、前記旋回フレームの前部に作業用フロントを取付けてなる低空頭作業機において、
前記旋回フレームの後部に後方に延出した延出フレームを設け、
前記延出フレーム上に、前記下部走行体、前記旋回装置および前記作業用フロントの各アクチュエータを操作する操作装置を搭載したことを特徴とする低空頭作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の低空頭作業機において、
前記操作装置の頂部の高さを、前記上部旋回体の頂部の高さ以下に設定したことを特徴とする低空頭作業機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の低空頭作業機において、
前記延出フレームを、その後部が前記下部走行体の後端より後方となり、かつ、前記操作装置の搭載部が、前記下部走行体の上面より低い位置となるように後方を下方に下げた構造で延出させると共に、
前記旋回装置の作動による上部旋回体の旋回時に、前記延出フレームが前記下部走行体と干渉しない構造としたことを特徴とする低空頭作業機。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の低空頭作業機において、
前記作業用フロントを、前記旋回フレームに揺動装置を介して左右に揺動可能に取付け、前記作業用フロントは、前記揺動装置の被揺動側に俯仰可能に取付けた伸縮アームと、前記伸縮アームの被伸縮側に取付けられた作業具と、前記作業具の姿勢を変更するアクチュエータとを備えたことを特徴とする低空頭作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的小径のトンネル等の低天井の作業場に用いる場合に好適な低空頭作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的小径のトンネル内での作業を行なう場合、一般的にはミニ油圧ショベル等と称される作業機が使用される。しかしながら、ミニ油圧ショベルは、全体のサイズが小型となる分だけ、バケット容量等、作業具のサイズも小さくなり、作業能率が悪くなる。
【０００３】
作業能率を低下させることなく、かつ天井の低い作業環境でも作業可能な作業機として、特許文献１に記載のものがある。この従来の作業機は、キャブの高さを可及的に低くするため、下部走行体上に設置する旋回フレームのキャブの床部を開口してオペレータの脚部の落とし穴を形成し、落とし穴の下方に、床部から突出して足置場を設けたものである。このように、足置場を旋回フレームのキャブの床下に設ければ、足置場が低位置となった分だけキャブの高さを低くすることができ、例えば１．８ｍ以下のより小径のトンネル等に好適な低空頭作業機の実現が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７３９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、下部走行体上に設置するトラックフレームの地面からの高さを確保する関係上、足置場の位置はトラックフレームによる高さ方向の位置の制限を受け、キャブのさらなる低背化には対応できない。このため、例えば内径が１．６ｍ以下のような人の身長より小径のトンネル等の内壁の補修や堆積物の除去等の作業に使用することは困難である。
【０００６】
例えば製鉄所等の大型工場の排煙トンネルや横煙突等は、内壁に煙内に含まれる物質が堆積するため、所定の期間ごとに堆積物を除去する作業が必要となるが、トンネル内で作業可能なサイズの作業機が無いため、作業員が人力で堆積物の除去を行なっている。このような小径のトンネル内での人力による作業は重労働であり、特に堆積物がトンネル内壁に強固に固着している場合にはさらに非能率的な重労働となる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、可及的に低背化できる構成を有し、人の身長より小径のトンネル等の低天井の作業場において好適に用いられ、作業能率の向上が達成できる低空頭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の低空頭作業機は、下部走行体上に旋回装置を介して旋回フレームを設置し、前記旋回フレームに原動機を含むパワーユニットを搭載して上部旋回体を構成し、前記旋回フレームの前部に作業用フロントを取付けてなる低空頭作業機において、
前記旋回フレームの後部に後方に延出した延出フレームを設け、
前記延出フレーム上に、前記下部走行体、前記旋回装置および前記作業用フロントの各アクチュエータを操作する操作装置を搭載したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の低空頭作業機は、請求項１に記載の低空頭作業機において、
前記操作装置の頂部の高さを、前記上部旋回体の頂部の高さ以下に設定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の低空頭作業機は、請求項１または２に記載の低空頭作業機において、
前記延出フレームを、その後部が前記下部走行体の後端より後方となり、かつ、前記操作装置の搭載部が、前記下部走行体の上面より低い位置となるように後方を下方に下げた構造で延出させると共に、
前記旋回装置の作動による上部旋回体の旋回時に、前記延出フレームが前記下部走行体と干渉しない構造としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の低空頭作業機は、請求項１から３までのいずれか１項に記載の低空頭作業機において、
前記作業用フロントを、前記旋回フレームに揺動装置を介して左右に揺動可能に取付け、前記作業用フロントは、前記揺動装置の被揺動側に俯仰可能に取付けた伸縮アームと、前記伸縮アームの被伸縮側に取付けられた作業具と、前記作業具の姿勢を変更するアクチュエータとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、操作装置を作業機の旋回フレーム上でパワーユニットと並設せず、旋回フレームにおけるパワーユニット搭載部より後方に延出した延出フレームに操作装置を搭載したので、旋回フレーム上にオペレータを着座させる運転席や運転室を設ける必要が無くなる。そしてオペレータは例えば地面上の椅子に座った状態で作業機を操作することが可能となり、人の身長より小径となるような比較的小さなトンネル内作業のように、低天井の作業場で作業を行なうことが可能な作業機を実現できる。このため、工場の排煙トンネル等における人力による堆積物の除去作業のような重労働を無くすことができる。また、作業機の動力を利用して作業を行なうことが可能で、その上、比較的作業機の規模を大きくすることが可能となるので、作業能率を向上させることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、操作装置の頂部の高さを、上部旋回体の頂部の高さ以下に設定したので、低天井の作業場で作業を行なう場合に好適な作業機を実現できる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、旋回フレームの構造を後方が下がった構造としたので、操作装置搭載部の高さをより低くすることが可能となり、操作装置の設置スペースを容易に確保することができ、操作装置の設置上の制約が緩和される。
【００１５】
請求項４の発明によれば、作業用フロントに伸縮アームを用いたので、多関節アームを用いる場合に比較し、作業具の作業位置変更の際に作業用フロントの高さを大きく変更する必要がなく、低天井の作業現場において、作業がし易くなる。また、揺動装置により作業用フロントの左右位置を変更できるようにしたので、上部旋回体の旋回、すなわち操作装置の位置を変更することなく作業具の左右位置の変更が行なえ、操作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の低空頭作業機の一実施の形態をトンネル内での作業状態で示す側面図である。
【図２】図１の作業機の背面図である。
【図３】（Ａ）は図１の操作装置によるアクチュエータの動作を示す側面図、（Ｂ）は図２の操作装置の操作対象を説明する説明図である。
【図４】本発明の低空頭作業機の他の実施の形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明の低空頭作業機１の一実施の形態をトンネル２内での作業状態で示す側面図である。トンネル２は例えば大型工場の排煙トンネルや横煙突として使用するものである。３は作業機の下部走行体であり、本例では履帯式走行体を採用した例を示すが、ホイール式のものを用いてもよい。４はこの下部走行体３上に旋回装置５を介して設置した旋回フレームである。６は旋回フレーム４上に搭載したパワーユニットであり、このパワーユニット６は、原動機としてエンジンまたは電動機を搭載すると共に、原動機により駆動され、作業機に備えるアクチュエータの油圧源としての油圧ポンプや作動油タンクを備える。旋回フレーム４とパワーユニット６により上部旋回体を構成する。旋回フレーム４には揺動装置７を介して作業用フロント８を取付ける。
【００１８】
揺動装置７は、縦軸７ａを中心として作業用フロント８を左右に水平揺動させる装置であり、側部に作業用フロント８を揺動させるアクチュエータとして油圧シリンダ（図示せず）を備えたものである。
【００１９】
作業用フロント８は、揺動装置７の被揺動体にピン９を中心に俯仰用油圧シリンダ１０により俯仰可能に取付けた伸縮アーム１１を備える。この伸縮アーム１１は、第１のアーム１１ａに第２のアーム１１ｂを第１のアーム１１ａの長手方向に移動可能に取付けたものである。
【００２０】
第１のアーム１１ａの先端および第２のアーム１１ｂの基端の各両側にはそれぞれスライドガイド１１ｃ，１１ｄを設け、第１のアーム１１ａの上部の両側と、第２のアーム１１ｂの下部の両側には、それぞれスライドガイド１１ｄ，１１ｃに相対移動可能に係合させるガイドレール１１ｅ，１１ｆを設ける。１２は伸縮アーム１１を伸縮させる伸縮用油圧シリンダである。
【００２１】
１３は伸縮アーム１１に作業具の一例として取付けたブレーカである。このブレーカ１３は、第２のアーム１１ｂの先端にピン１４を介して上下方向に回動可能に取付けられたブラケット１３ａと、このブラケット１３ａに取付けられたブレーカ本体１３ｂと、チゼル１３ｃとを備える。１５はブレーカ１３を回動させるチルト用油圧シリンダであり、このチルト用油圧シリンダ１５は、一端を第２のアーム１１ｂに連結し、他端を、それぞれ第２のアーム１１ｂ，ブラケット１３ａに一端をピン付けしたリンク１６，１７の各他端に共通に連結して取付ける。
【００２２】
１９は排土板であり、この排土板１９は、下部走行体３のフレームの前部に油圧シリンダ（図示せず）により上下動可能に取付ける。
【００２３】
２０はこの作業機１の操作装置であり、この作業機１の始動、停止や、後述のように、下部走行体３の走行、旋回装置５の旋回、揺動装置７の作動、作業用フロント８やブレーカ１３の作動および排土板１９の上げ下げ等を行なうアクチュエータ（油圧モータや油圧シリンダ）の操作を行なうものである。
【００２４】
図２はこの操作装置２０の背面図である。図１、図２に示すように、この操作装置２０は旋回フレーム４に後方に延出させて取付けた延出フレーム２２上に設置する。この延出フレーム２２は、左右の側部フレーム２２ａ，２２ａと、これらの側部フレーム２２ａ，２２ａの間に架設した横フレーム２２ｂとからなり、横フレーム２２ｂが操作装置２０の搭載部となる。
【００２５】
この延出フレーム２２は、その後部の横フレーム２２ｂが下部走行体３の後端より後方となるように、後方を下方に下げた構造で延出させる。また、操作装置２０を搭載する横フレーム２２ｂは、下部走行体３の上面より低い位置に設定する。また、この延出フレーム２２は、旋回装置５の作動によって旋回フレーム４を旋回させる時に、延出フレーム２２が下部走行体３と干渉しないように構成する。すなわち、延出フレーム２２は、全旋回範囲について、下部走行体３との間で間隔が形成される構成とする。図１に示すように、操作装置２０の高さＨ１は、旋回フレーム４やパワーユニット６からなる上部旋回体の頂部の地面からの高さＨ２以下に設定する。
【００２６】
図２に示すように、操作装置２０は、横フレーム２２ｂ上にボックス２３を設置し、ボックス２３に操作レバー２４〜３０やゲートロック弁３１等を取付けて構成する。ボックス２３内には操作レバー２４〜３０により制御されるパイロット弁等の部品を収容する。
【００２７】
図３（Ａ）は図１の操作装置２０によるアクチュエータの動作を示す側面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に対応して、図２の操作装置２０の操作レバー２４〜３０の操作対象を説明する説明図である。図２、図３（Ｂ）において、２４，２５はそれぞれ左側、右側の走行用操作レバーであり、それぞれ前、後方向の操作により、作業機１の下部走行体３の左右の走行モータ(図示せず)を操作して前進、後進の操作を行なう。
【００２８】
操作レバー２６は、図３（Ｂ）に矢印３３，３４で示す前後方向の操作により、伸縮用油圧シリンダ１２を作動させ、図３（Ａ）に矢印３３，３４で示すように、伸縮アーム１１をそれぞれ伸長、収縮させる。また、この操作レバー２６は、図３（Ｂ）に矢印３５，３６で示す右方向、左方向の操作により、旋回装置５の旋回モータ（図示せず）を作動させ、図３（Ａ）に矢印３５，３６で示すように、旋回フレーム４をそれぞれ右旋回、左旋回させる。
【００２９】
操作レバー２７は、図３（Ｂ）に矢印３７，３８で示す前後方向の操作により、俯仰用油圧シリンダ１０を作動させ、図３（Ａ）に矢印３７，３８で示すように、伸縮アーム１１をそれぞれ下げ、上げ方向に動作させる。また、この操作レバー２７は、図３（Ｂ）に矢印３９，４０で示す右方向、左方向の操作によりチルト用油圧シリンダ１５を作動させ、図３（Ａ）に矢印３９，４０で示すように、ブレーカ１３をそれぞれ下げ方向、上げ方向に動作させる。操作レバー２８はブレーカ１３の作動、停止を制御する。
【００３０】
操作レバー２９は、図３（Ｂ）に矢印４１，４２で示す前後方向の操作により、排土板１９の上下動用油圧シリンダ（図示せず）を作動させ、図３（Ａ）に矢印４１，４２で示すように、排土板１９をそれぞれ下げ、上げ方向に動作させる。操作レバー３０は、図３（Ｂ）に矢印４３，４４で示す前後方向の操作により、揺動装置７の揺動用油圧シリンダ（図示せず）を作動させ、図３（Ａ）に矢印４３，４４で示すように、作業用フロント８をそれぞれ左方向、右方向に揺動させる。
【００３１】
この作業機を使用して例えば排煙トンネルや横煙突等を構成するトンネル２の内壁に堆積する堆積物を除去する清掃作業を行なう場合は、トンネル２内に作業機１を入れ、作業員４６はトンネル２内に設置した椅子４７に座り、操作装置２０の操作レバー２４〜３１を操作して作業を行なう。すなわち、トンネル２の底面に堆積する堆積物４９ａを破砕、剥離する際には、図１に示すように、俯仰用油圧シリンダ１０を収縮した状態でブレーカ１３のチゼル１３ｃを堆積物４９ａに当て、ブレーカ１３の作動によりチゼル１３ｃを振動させて堆積物４９ａを破砕、剥離する。
【００３２】
また、天井に堆積する堆積物４９ｂを破砕、剥離する際には、チルト用油圧シリンダ１５を収縮させ、ブレーカ１３を上向きにしてチゼル１３ｃを堆積物４９ｂに当て、ブレーカ１３の作動によりチゼル１３ｃを振動させて堆積物４９ｂを破砕、剥離する。このような堆積物４９ａ，４９ｂの除去作業において、前後方向の作業箇所の変更は、伸縮用油圧シリンダ１２の作動により、伸縮アーム１１を伸縮させて行なうか、あるいは走行により行なう。また、左右方向の作業箇所の変更は、旋回装置５による旋回フレーム４の旋回や、揺動装置７により作業用フロント８を左右に揺動させて行なう。
【００３３】
また、図２に示すトンネル２の側面の堆積物４９ｃを破砕、剥離する際には、
旋回装置５による旋回フレーム４の旋回や、揺動装置７により、作業用フロント８を左または右に傾斜させ、チゼル１３ｃをトンネル側面の堆積物４９ｃに当てて作業を行なう。
【００３４】
このような作業により、図１に示すようにトンネルの底面に落下した堆積物４９ｄは、排土板１９を下げた状態で作業機１を前進させることにより前方に移動させる。トンネル２には清掃用の横穴(図示せず)が設けられており、排土板１９により堆積物を横穴近傍に集めて横穴からトンネル外に排出する。
【００３５】
図４は本発明の他の実施の形態を示す作業機の側面図であり、作業用フロント８に取付ける作業具として、ブレーカ１３の代わりに掘削用バケット５０を用いたものである。このようなバケット５０は、ブレーカ１３に比較して比較的剥離し易い堆積物の剥離、除去を行なう場合に好適である。作業用フロント８に取付ける作業具としては、ブレーカ１３やバケット５０以外に、堆積物の性状等に応じた種々のものを用いることができる。
【００３６】
以上に述べたように、上記実施の形態の低空頭作業機は、操作装置２０を作業機の旋回フレーム４上でパワーユニット６と並設せず、旋回フレーム４におけるパワーユニット搭載部より後方に延出させた延出フレーム２２上に操作装置２０を設けたので、旋回フレーム４上にオペレータを着座させる運転席や運転室を設ける必要が無くなる。そしてオペレータ４６は例えば地面上の椅子４７に座った状態で作業機を操作することが可能となり、人の身長より小径となるような比較的小さなトンネル２内での作業のように、低天井の作業場で作業を行なうことが可能な作業機を実現できる。このため、工場の排煙トンネル等における人力による堆積物の除去作業のような重労働を無くすことができる。また、作業機の動力を利用して作業を行なうことが可能で、その上、比較的作業機の規模を大きくすることが可能となるので、作業能率を向上させることができる。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、操作装置２０の頂部の高さＨ１を、パワーユニット６を含む上部旋回体の頂部の高さＨ２以下に設定したので、低天井の作業場で作業を行なう場合に好適な作業機を実現できる。
【００３８】
また、上記実施の形態においては、旋回フレーム２２の構造を後方が下がった構造としたので、操作装置搭載部である横フレーム２２ｂの高さをより低くすることが可能となり、操作装置２０の設置上の制約が緩和される。
【００３９】
また、本発明の作業機は、作業用フロントとしてブーム、アームからなる多関節アームを用いることも可能であるが、上記実施の形態においては、作業用フロント８に伸縮アーム１１を用いたので、多関節アームを用いる場合に比較し、作業具の作業位置変更の際に作業用フロントの高さを大きく変更する必要がなく、低天井の作業現場において、作業がし易くなる。また、揺動装置７により作業具の左右位置を変更できるようにしたので、上部旋回体の旋回、すなわち操作装置の位置を変更することなく作業具の左右位置の変更が行なえ、操作が容易となる。
【００４０】
本発明の低空頭作業機は、工場における排煙トンネルや横煙突以外に、例えば鉱石の坑道や水路等として使用するもの、あるいは農業用の低天井設備等に用いることができる。また、本発明を実施する場合、例えば作業用フロント８の先端に作業具の左右の向きを変える装置を付加したりする等、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加を行なうことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１：低空頭作業機、２：トンネル、３：下部走行体、４：旋回フレーム、６：パワーユニット、７：揺動装置、８：作業用フロント、１０：俯仰用油圧シリンダ、１１：伸縮アーム、１２：伸縮用油圧シリンダ、１３：ブレーカ、１５：チルト用油圧シリンダ、１９：排土板、２０：操作装置、２２：延出フレーム、２４〜３０：操作レバー、４９ａ〜４９ｃ：堆積物、５０：掘削用バケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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