(57)【要約】【課題】耐久性を向上させることができる建設機械の草刈用アタッチメントを提供する。【解決手段】草刈用アタッチメント１３は、アーム１２の先端側に回動可能に連結され、アタッチメント用油圧シリンダ１６の伸縮駆動によって回動するブラケット３２と、ブラケット３２に設けられた回転筒３３と、ケーシング２６に設けられ、ブラケット３２の回転筒３３に回転自在の状態で挿入した回転軸３４と、この回転軸３４の先端に取付けられた円板３５と、ケーシング２６に設けられ、回転軸３４を中心として回転対称となるように配置された固定筒３６Ａ〜３６Ｄと、ブラケット３２に形成され、ケーシング２６の固定筒３６Ａ〜３６Ｄに対応するように配置された固定孔３７Ａ〜３７Ｄと、ケーシング２６の固定筒とブラケット３２の固定孔との組合せに挿通した４つの固定ピン３８とを有する。【選択図】図３
2015080422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられた刃軸と、前記刃軸の外周側に設けられた草刈刃と、前記刃軸を回転させる回転装置とを有し、
建設機械のアームの先端側に取付けられる草刈用アタッチメントにおいて、
前記アームの先端側に回動可能に連結され、アタッチメント用油圧シリンダの伸縮駆動によって回動するブラケットと、
前記ブラケットに設けられた回転筒と、
前記ケーシングに設けられ、前記ブラケットの前記回転筒に回転自在の状態で挿入した回転軸と、
前記ブラケットの前記回転筒から前記回転軸が抜けないように、前記回転軸の先端に取付けられた抜止部材と、
前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心として回転対称となるように配置された少なくとも４つの固定筒と、
前記ブラケットに形成され、前記ケーシングの前記固定筒に対応するように配置された少なくとも４つの固定孔と、
前記ケーシングの前記固定筒と前記ブラケットの前記固定孔との組合せに挿通した少なくとも４つの固定ピンとを有することを特徴とする建設機械の草刈用アタッチメント。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の草刈用アタッチメントにおいて、
前記少なくとも４つの固定ピンのそれぞれに形成された第１ボルト孔と、
前記少なくとも４つの固定筒のそれぞれに形成された第２ボルト孔と、
前記第１ボルト孔と前記第２ボルト孔との組合せに挿通した少なくとも４つのボルトと、
前記少なくとも４つのボルトの先端にそれぞれ取付けられたナットとを有することを特徴とする建設機械の草刈用アタッチメント。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械の草刈用アタッチメントにおいて、
前記固定ピンの外径寸法と前記ケーシングの前記固定筒の内径寸法及び前記ブラケットの前記固定孔の径寸法との差分が、前記ケーシングの回転軸の外径寸法と前記ブラケットの前記回転筒の内径寸法との差分より小さくなるように構成されたことを特徴とする建設機械の草刈用アタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に係わり、特に、建設機械のアームの先端側に取付けられる建設機械の草刈用アタッチメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の一つである油圧ショベルは、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に俯仰可能に設けられた多関節型の作業装置とを備えている。作業装置は、上部旋回体に対し上下方向に回動可能に設けられたブームと、このブームの先端に上下方向に回動可能に連結されたアームと、このアームの先端に回動可能に連結された標準装備のアタッチメントであるバケットとを備えており、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、及びアタッチメント用油圧シリンダの伸縮駆動によりそれぞれ回動するようになっている。
【０００３】
また、油圧ショベルは、多様な使用目的に対応するため、標準装備のバケットに代えて、オプション装備のアタッチメントを装着可能としており、その一つとして草刈用アタッチメントが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の草刈用アタッチメントは、アームの先端側に回動可能に連結され、アタッチメント用油圧シリンダの伸縮によって回動するブラケットと、このブラケットに対してカッターヘッドを回転可能に連結する連結機構と、ブラケットに対するカッターヘッドの回転位置を固定する位置決め機構とを備えている。カッターヘッドは、ケーシングと、このケーシング内に回転可能に設けられたナイフ軸（刃軸）と、このナイフ軸の外周側に設けられたハンマーナイフ（草刈刃）と、ナイフ軸を回転させる回転装置とを有している。
【０００５】
連結機構は、ブラケット側に形成されたボルト孔と、ケーシング側に固着されて、ブラケット側のボルト孔に回転自在の状態で挿入した連結ボルト（回転軸）と、ケーシング側の連結ボルトがブラケット側のボルト孔から抜けないように、連結ボルトの先端に取付けられたナットとで構成されている。
【０００６】
位置決め機構は、ブラケットの当接板に形成された１つのピン孔と、ケーシングの当接板に形成された３つのピン孔と、ケーシング側のいずれか１つのピン孔とブラケット側のピン孔に挿通した位置決めピンとで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２１６４９号公報（特に図４参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
草刈用アタッチメントにおいては、例えば草刈作業によって刃軸にかかる負荷や、地面等との接触によってケーシングにかかる負荷、アタッチメント全体の慣性力による負荷等が生じる。特許文献１に記載の構造では、連結ボルト（回転軸）で受ける負荷が大きくなっており、耐久性の点で改善の余地がある。
【０００９】
本発明の目的は、耐久性を向上させることができる建設機械の草刈用アタッチメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に回転可能に設けられた刃軸と、前記刃軸の外周側に設けられた草刈刃と、前記刃軸を回転させる回転装置とを有し、建設機械のアームの先端側に取付けられる草刈用アタッチメントにおいて、前記アームの先端側に回動可能に連結され、アタッチメント用油圧シリンダの伸縮駆動によって回動するブラケットと、前記ブラケットに設けられた回転筒と、前記ケーシングに設けられ、前記ブラケットの前記回転筒に回転自在の状態で挿入した回転軸と、前記ブラケットの前記回転筒から前記回転軸が抜けないように、前記回転軸の先端に取付けられた抜止部材と、前記ケーシングに設けられ、前記回転軸を中心として回転対称となるように配置された少なくとも４つの固定筒と、前記ブラケットに形成され、前記ケーシングの前記固定筒に対応するように配置された少なくとも４つの固定孔と、前記ケーシングの前記固定筒と前記ブラケットの前記固定孔との組合せに挿通した少なくとも４つの固定ピンとを有する。
【００１１】
このように本発明においては、ケーシングに回転軸を中心として回転対称となるように配置された少なくとも４つの固定筒を設け、ブラケットにそれら固定筒に対応するように配置された少なくとも４つの固定孔を形成し、ケーシングの固定筒とブラケットの固定孔との組合せに挿通した少なくとも４つの固定ピンを設ける。これにより、少なくとも４つの固定ピンで負荷を分担して受けることができる。また、固定ピンと固定筒との接触面積が比較的大きいので、固定ピンにかかる応力を軽減することができる。したがって、例えば特許文献１に記載の構造と比べ、草刈用アタッチメントの耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、草刈用アタッチメントの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の草刈用アタッチメントが取付けられた油圧ショベルの構造を表す側面図であり、草刈用アタッチメントのケーシングがブラケットに対して縦向きに配置された場合を示す。
【図２】本発明の一実施形態の草刈用アタッチメントの構造を表す斜視図である。
【図３】図２中断面III−IIIにおける断面図である。
【図４】図２中断面IV−IVにおける部分拡大断面図である。
【図５】図４に相当し、草刈用アタッチメントのケーシングをブラケットに対して回転させるために、固定ピンが取外された状態を示す。
【図６】本発明の一実施形態の草刈用アタッチメントの構造を表す上面図であり、草刈用アタッチメントのケーシングがブラケットに対して縦向きに配置された場合及び横向きに配置された場合をそれぞれ示す。
【図７】図１に相当し、草刈用アタッチメントのケーシングがブラケットに対して横向きに配置された場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態の草刈用アタッチメントが取付けられた油圧ショベルの構造を表す側面図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて運転者が運転席に着座した場合における運転者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に、前側、後側、左側、右側と称する。
【００１６】
図１で示す油圧ショベルは、機械質量６トン未満のミニショベルである。この油圧ショベルは、クローラ式の下部走行体１と、この下部走行体１上に旋回可能に設けられた上部旋回体２と、この上部旋回体２の前側にスイングポスト３を介し連結された多関節型の作業装置４とを備えている。
【００１７】
下部走行体１は、上方から見て略Ｈ字形状のトラックフレーム５を備えている。トラックフレーム５の左側後端には駆動輪６が回転可能に支持され、トラックフレーム５の左側前端には従動輪（アイドラ）７が回転可能に支持され、これら左側の駆動輪６と左側の従動輪７とで左側の履帯（クローラ）８が掛けまわされている。そして、左側の走行用モータ（図示せず）の駆動によって左側の駆動輪６が回転し、ひいては左側の履帯８が回転するようになっている。
【００１８】
また、図示しないが、トラックフレーム５の右側後端には駆動輪６が回転可能に支持され、トラックフレーム５の右側前端には従動輪７が回転可能に支持され、これら右側の駆動輪６と右側の従動輪７とで右側の履帯８が掛けまわされている。そして、右側の走行用モータ（図示せず）の駆動によって右側の駆動輪６が回転し、ひいては右側の履帯８が回転するようになっている。
【００１９】
トラックフレーム５の前側には、排土用のブレード９が上下動可能に設けられている。そして、ブレード用油圧シリンダ（図示せず）の駆動によってブレード９が上下動するようになっている。
【００２０】
トラックフレーム５の中央部には旋回輪１０が設けられ、この旋回輪１０を介し上部旋回体２が旋回可能に設けられている。そして、旋回用モータ（図示せず）の駆動によって上部旋回体２が左右に旋回するようになっている。
【００２１】
スイングポスト３は、上部旋回体２の前側に左右方向に回動可能に設けられている。そして、スイング用油圧シリンダ（図示せず）の駆動によってスイングポスト３が左右方向に回動し、これによって作業装置４が左右にスイングするようになっている。
【００２２】
作業装置４は、スイングポスト３に上下方向に回動可能に連結されたブーム１１と、このブーム１１に上下方向に回動可能に連結されたアーム１２と、このアーム１２に上下方向に回動可能に連結されたオプション装備の草刈用アタッチメント１３（草刈機）とを備えている。ブーム１１、アーム１２、及び草刈用アタッチメント１３は、ブーム用油圧シリンダ１４、アーム用油圧シリンダ１５、及びアタッチメント用油圧シリンダ１６の駆動によって上下方向に回動するようになっている。なお、草刈用アタッチメント１３は、標準装備のアタッチメントであるバケットや、他のオプション装備のアタッチメント（詳細には、例えばクラッシャ、ブレーカ、又はオーガ）等と交換可能にしている。
【００２３】
上部旋回体２は、その下部基礎構造をなす旋回フレーム１７と、この旋回フレーム１７上の前方左側に設けられたキャノピータイプの運転室１８と、旋回フレーム１７上の運転室１８以外の部分を覆う外装カバー１９と、旋回フレーム１７上の後側に設けられ作業装置４との釣り合いをとるためのカウンタウェイト２０とを備えている。
【００２４】
運転室１８には、運転者が着座する運転席（座席）２１が設けられている。運転席２１の前方には、手または足で操作可能とし前後方向に操作することで左右の走行用油圧モータの動作を指示する左右の走行用操作レバー２２が設けられている。左の走行用操作レバー２２のさらに左側の足元部分には、草刈用アタッチメント１３の回転装置（詳細は後述）の動作を指示するオプション用操作ペダル２３が設けられている。右の走行用操作レバー２２のさらに右側の足元部分には、左右方向に操作することでスイング用油圧シリンダの動作を指示するスイング用操作ペダル（図示せず）が設けられている。
【００２５】
運転席２１の左側には、前後方向に操作することでアーム用油圧シリンダ１５の動作を指示し、左右方向に操作することで旋回用油圧モータの動作を指示する十字操作式のアーム・旋回用操作レバー２４が設けられている。運転席２１の右側には、前後方向に操作することでブーム用油圧シリンダ１４の動作を指示し、左右方向に操作することアタッチメント用油圧シリンダ１６の動作を指示する十字操作式のブーム・アタッチメント用操作レバー（図示せず）が設けられている。また、運転席２１の右側には、前後方向に操作することでブレード用油圧シリンダの動作を指示するブレード用操作レバー２５が設けられている。
【００２６】
次に、本実施形態の草刈用アタッチメント１３の構造について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態の草刈用アタッチメント１３の構造を表す斜視図である。図３は、図２中断面III−IIIにおける断面図であり、図４は、図２中断面IV−IVにおける部分拡大断面図である。図５は、図４に相当し、草刈用アタッチメントのケーシングをブラケットに対して回転させるために、固定ピンが取外された状態を示す。図６は、本実施形態の草刈用アタッチメント１３の構造を表す上面図であり、草刈用アタッチメント１３のケーシングがブラケットに対して縦向きに配置された場合及び横向きに配置された場合をそれぞれ示す。図７は、上述の図１に相当し、草刈用アタッチメント１３のケーシングがブラケットに対して横向きに配置された場合を示す。なお、図１は、草刈用アタッチメント１３のケーシングがブラケットに対して縦向きに配置された場合を示す。
【００２８】
これら図２〜図７及び上述の図１において、草刈用アタッチメント１３は、ケーシング２６と、このケーシング２６内に回転可能に設けられた刃軸２７と、この刃軸２７の外周側に設けられた草刈刃（ハンマーナイフ）２８と、ケーシング２６の外側に取付けられ、刃軸２７を回転させる回転装置（図示せず）とを有している。ケーシング２６における刃軸２７の回転方向の前方側（図３中左側）には、草取込口２９Ａが形成され、刃軸２７の回転方向の後側（図３中右側）には、草放出口２９Ｂが形成されている。この草放出口２９Ｂには、ゴム垂れ３０が取付けられている。また、ケーシング２６の側方両側には、強度を高めるとともに地面Ｇと接触するソリ３１が設けられている。
【００２９】
草刈用アタッチメント１３は、アーム１２の先端側に回動可能に連結され、アタッチメント用油圧シリンダ１６の伸縮駆動によって回動するブラケット３２をさらに有している。ブラケット３２には回転筒３３が固着されている。ケーシング２６の上部には回転軸３４が固着されており、この回転軸３４は、ブラケット３２の回転筒３３に回転自在の状態で挿入している。これにより、ブラケット３２に対しケーシング２６を回転可能としている（図５参照）。回転軸３４の先端には、回転筒３３の内径より大きな円板３５（抜止部材）が取付けられている。これにより、ケーシング２６の回転軸３４がブラケット３２の回転筒３３から抜け落ちないようになっている。なお、ブラケット３２に対して回転するケーシング２６の回転中心線は、アーム１２に対して回動するブラケット３２の回動中心線とほぼ直交するようになっている。
【００３０】
ケーシング２６の上部には、回転軸３４を中心として回転対称となるように配置された固定筒３６Ａ〜３６Ｄが固着されている。これら固定筒３６Ａ〜３６Ｄは、回転軸３４の中心からの距離が互いに等しく、回転軸３４の周方向に沿って９０度の間隔で配置されている。ブラケット３２には、ケーシング２６の固定筒３６Ａ〜３６Ｄに対応するように（言い換えれば、ケーシング２６の回転軸３４を中心として回転対称となるように）配置された固定孔３７Ａ〜３７Ｄが形成されている。なお、固定孔３７Ａ〜３７Ｄの径寸法は、固定筒３６Ａ〜３６Ｄの内径寸法とほぼ同じである。
【００３１】
そして、例えば図６（ａ）で示すように、草刈用アタッチメント１３のケーシング２６（及び刃軸２７）をブラケット３２（及びアーム１２）に対して縦向き（図６（ａ）中左右方向）となるように回転させ、ケーシング２６の固定筒３６Ａとブラケット３２の固定孔３７Ａとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｂとブラケット３２の固定孔３７Ｂとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｃとブラケット３２の固定孔３７Ｃとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｄとブラケット３２の固定孔３７Ｄとを組合せて固定ピン３８を挿通する。これにより、草刈用アタッチメント１３のケーシング２６（及び刃軸２７）をブラケット３２に対して縦向きとなるように固定することができる（図１参照）。
【００３２】
あるいは、例えば図６（ｂ）で示すように、草刈用アタッチメント１３のケーシング２６（及び刃軸２７）をブラケット３２（及びアーム１２）に対して横向き（図６（ｂ）中上下方向）となるように回転させ、ケーシング２６の固定筒３６Ａとブラケット３２の固定孔３７Ｂとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｂとブラケット３２の固定孔３７Ｃとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｄとブラケット３２の固定孔３７Ｄとを組合せて固定ピン３８を挿通し、ケーシング２６の固定筒３６Ｄとブラケット３２の固定孔３７Ａとを組合せて固定ピン３８を挿通する。これにより、草刈用アタッチメント１３のケーシング２６（及び刃軸２７）がブラケット３２に対して横向きとなるように固定することができる（図７参照）。
【００３３】
なお、固定ピン３８にはボルト孔３９が形成され、これに対応して固定筒３６Ａ〜３６Ｄにはボルト孔４０が形成されている。そして、固定ピン３８のボルト孔３９と固定筒のボルト孔４０にボルト４１を挿通し、ボルト４１の先端にナット４２を取付ける。これにより、固定ピン３８の抜けを防止するようになっている。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態においては、４つの固定ピン３８で負荷を分担して受けることができる。また、固定ピン３８と固定筒３６Ａ〜３６Ｄとの接触面積が比較的大きいので、固定ピン３８にかかる応力を軽減することができる。したがって、例えば特許文献１に記載の構造と比べ、草刈用アタッチメント１３の耐久性を向上させることができる。
【００３５】
なお、上記一実施形態においては、特に説明しなかったが、固定ピン３８の外径寸法と固定筒３６Ａ〜３６Ｄの内径寸法との差分は、回転軸３４の外径寸法と回転筒３３の内径寸法との差分と同程度となるように構成してもよい。この場合、固定ピン３８及び回転軸３４の両方で負荷を分担して受けることができる。あるいは、固定ピン３８の外径寸法と固定筒３６Ａ〜３６Ｄの内径寸法との差分は、回転軸３４の外径寸法と回転筒３３の内径寸法との差分より小さくなるように構成してもよい。この場合は、固定ピン３８が固定筒３６Ａ〜３６Ｄと接触しやすくなる一方、回転軸３４が回転筒３３と接触しがたくなる。これにより、固定ピン３８で負荷を受ける一方、回転軸３４に負荷がかかりにくくなり、回転軸３４の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
また、上記一実施形態においては、固定ピン３８の抜止めのため、固定ピン３８及び固定筒３６Ａ〜３６Ｄにボルト孔３９，４０を形成し、それらボルト孔３９にボルト４１を挿通して、ボルト４１の先端にナット４２を取付けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、固定ピン３８がその自重等によって抜けにくければ、固定ピン３８及び固定筒３６Ａ〜３６Ｄにボルト孔３９，４０を形成せず、ボルト４１及びナット４２を設けなくともよい。
【００３７】
また、上記一実施形態においては、固定ピン３８及び固定筒等を４つずつ設けた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、固定筒３８及び固定筒等が少なくとも４つずつあればよく、例えば８つずつあってもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００３８】
なお、以上においては、本発明の適用対象として、スイング式の油圧ショベル（詳細には、ブーム１１がスイングポスト３を介し旋回フレーム１７の前側に連結されたもの）を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばオフセット式の油圧ショベル（詳細には、旋回フレーム１７に上下方向に回動可能に連結されたロアブーム及びこのロアブームの先端に左右方向に回動可能に連結されたアッパーブームからなり、このアッパーブームの回動により左右方向に偏心するブームを備えたもの）等に適用してもよい。また、本発明の適用対象として、クローラ式の油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、例えばホイール式の油圧ショベル等に適用してもよい。また、油圧ショベル以外の他の建設機械に適用してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１２            アーム
１３            草刈用アタッチメント
１６            アタッチメント用油圧シリンダ
２６            ケーシング
２７            刃軸
２８            草刈刃
３２            ブラケット
３３            回転筒
３４            回転軸
３５            円板（抜止部材）
３６Ａ〜３６Ｄ  固定筒
３７Ａ〜３７Ｄ  固定孔
３８            固定ピン
３９            ボルト孔
４０            ボルト孔
４１            ボルト
４２            ナット
【図１】
2015080422.tif 000003
【図２】
2015080422.tif 000004
【図３】
2015080422.tif 000005
【図４】
2015080422.tif 000006
【図５】
2015080422.tif 000007
【図６】
2015080422.tif 000008
【図７】
2015080422.tif 000009