(57)【要約】【課題】必要強度を担保しつつ多段伸縮式アームを軽量化する。【解決手段】ブーム３およびアームシリンダ４ａを介して作業機本体側から支持される多段伸縮式アーム４において、ブームおよびアームシリンダ連結用のブラケット４４を境に別々に形成した上アーム６２と下アーム６３との接合体によりファーストアーム４１を構成し、上アーム６２の板厚ｔ２を下アーム６３の板厚ｔ１よりも薄くする。バケット５からの荷重は下アーム６３を介してブーム３に作用し、上アーム６２にはほとんど荷重が作用しないので、上アーム６２の板厚を薄くしても強度上問題ない。【選択図】図７
2004176390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材を介して作業機本体側から鉛直面内で回動可能に支持される第１段アーム、この第１段アーム内に伸縮可能に挿入される第２段アーム、および、この第２段アーム内に伸縮可能に挿入される第３段アームの少なくとも３段からなる伸縮アームと、
前記第２段アームと前記第３段アームとを相互に伸縮させる伸縮シリンダと、
前記第２段アームの先端部に回転可能に装着されるロープシーブと、
前記ロープシーブに掛け回されて一端が前記第１段アームに連結され、他端が前記第３段アームに連結された引き上げロープとを備える多段伸縮式アームにおいて、
前記支持部材に連結される支持部を有する一方の第１段アームの長手方向に垂直な実断面積が、前記支持部を有しない他方の第１段アームの実断面積より大きくなるように、前記支持部を境に前記第１段アームの断面形状を変更することを特徴とする多段伸縮式アーム。
【請求項２】
支持部材を介して作業機本体側から鉛直面内で回動可能に支持される第１段アーム、この第１段アーム内に伸縮可能に挿入される第２段アーム、および、この第２段アーム内に伸縮可能に挿入される第３段アームの少なくとも３段からなる伸縮アームと、
前記第１段アームと前記第２段アームとを相互に伸縮させる伸縮シリンダと、前記第１段アーム内の前記第２段アームの基端部に回転可能に装着されるロープシーブと、
前記ロープシーブに掛け回されて一端が前記第１段アームに連結され、他端が前記第３段アームに連結された引き上げロープとを備える多段伸縮式アームにおいて、
前記支持部材に連結される支持部を有する一方の第１段アームの長手方向に垂直な実断面積が、前記支持部を有しない他方の第１段アームの実断面積より大きくなるように、前記支持部を境に前記第１段アームの断面形状を変更することを特徴とする多段伸縮式アーム。
【請求項３】
請求項２に記載の多段伸縮式アームにおいて、
前記他方の第１段アームの基端部近傍側面に前記ロープシーブに面して開口部を設けることを特徴とする多段伸縮式アーム。
【請求項４】
請求項３に記載の多段伸縮式アームにおいて、
前記他方の第１段アームは、前記開口部の断面係数を増加させるような断面形状をなすことを特徴とする多段伸縮式アーム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の多段伸縮式アームにおいて、
前記第１段アームに対して前記第２段アームが滑動するように、前記一方の第１段アームの内周面に長手方向にわたって滑動部材を装着することを特徴とする多段伸縮式アーム。
【請求項６】
走行体と、
この走行体上に旋回する旋回体と、
前記旋回体に起伏動するように設置されるブームと、
このブームの先端に回動可能に設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の多段伸縮式アームとを備えることを特徴とする多段伸縮式アーム作業機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロープシーブを介して巻回した引き上げロープによりアームを伸縮させる多段伸縮式アームおよび作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル本体をベースとし、ブーム先端に多段伸縮式バケットを備えた作業機（以下、多段伸縮式アーム作業機）が知られている（例えば特許文献１参照）。これによればブームに連結されるファーストアーム（アウタアーム）、ファーストアーム内に挿入されるセカンドアーム（中間アーム）、セカンドアーム内に挿入されるサードアーム（インナアーム）からなる３段の伸縮式アーム作業機は、以下の２つの方式に大別される。
【０００３】
（１）第１の方式
セカンドアームとサードアームを油圧シリンダを介して連結するとともに、セカンドアームの先端部に引き上げロープシーブを装着する。そして、この引き上げロープシーブに引き上げロープを掛け回し、その一端をファーストアームに、他端をセカンドアーム内のサードアームにそれぞれ連結する。さらに、ファーストアーム内のセカンドアームの基端部には押し込みロープシーブを装着し、この押し込みロープシーブに押し込みロープを掛け回し、その一端をファーストアームに、他端をサードアームにそれぞれ連結する。
（２）第２の方式
ファーストアームとセカンドアームを油圧シリンダを介して連結するとともに、ファーストアーム内のセカンドアームの基端部に引き上げロープシーブを装着する。そして、この引き上げロープシーブに引き上げロープを掛け回し、その一端をファーストアームに、他端をサードアームにそれぞれ連結する。さらに、セカンドアームの先端部に押し込みロープシーブを装着し、この押し込みロープシーブに押し込みロープを掛け回し、その一端をファーストアームに、他端をサードアームにそれぞれ連結する。
【０００４】
上記第１の方式および第２の方式において油圧シリンダを伸縮させると、それに伴い引き上げロープシーブの位置が移動する。これにより、引き上げロープシーブからファーストアームまでのロープ長さおよび引き上げロープシーブからサードアームまでのロープ長さは、それぞれ一方が増加し、他方が減少して、各アームが相互に伸縮する。このときサードアームとバケットは引き上げロープを介して支持され、引き上げロープに張力が作用する。掘削作業時には、押し込みロープに張力が作用し、掘削反力に抗してバケットが地面に押し付けられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−３３８０４２号公報
（上記第１の方式  全文）
（上記第２の方式  段落０００２〜段落０００５  図３３，３４参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した伸縮式アームにおいて、ファーストアームはセカンドアーム、サードアームの外側に位置するため、長手方向に垂直な横断面積が大きく、大重量となりやすい。また、ファーストアームはブーム先端に支持され、バケットからの荷重はファーストアームを介してブームに作用するため、ファーストアームには比較的大きな荷重が作用する。したがって、ファーストアームの剛性を確保するためにファーストアームの板厚を一定以上とする必要があり、軽量化が難しい。
【０００７】
本発明は、ファーストアームを軽量化した多段伸縮式アームおよび作業機を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、支持部材を介して作業機本体側から鉛直面内で回動可能に支持される第１段アーム、この第１段アーム内に伸縮可能に挿入される第２段アーム、および、この第２段アーム内に伸縮可能に挿入される第３段アームの少なくとも３段からなる伸縮アームと、第２段アームと第３段アームとを相互に伸縮させる伸縮シリンダと、第２段アームの先端部に回転可能に装着されるロープシーブと、ロープシーブに掛け回されて一端が第１段アームに連結され、他端が第３段アームに連結された引き上げロープとを備える多段伸縮式アームにおいて、支持部材に連結される支持部を有する一方の第１段アームの長手方向に垂直な実断面積が、支持部を有しない他方の第１段アームの実断面積より大きくなるように、支持部を境に第１段アームの断面形状を変更することを特徴とする。
また、本発明は、支持部材を介して作業機本体側から鉛直面内で回動可能に支持される第１段アーム、この第１段アーム内に伸縮可能に挿入される第２段アーム、および、この第２段アーム内に伸縮可能に挿入される第３段アームの少なくとも３段からなる伸縮アームと、第１段アームと第２段アームとを相互に伸縮させる伸縮シリンダと、第１段アーム内の第２段アームの基端部に回転可能に装着されるロープシーブと、ロープシーブに掛け回されて一端が第１段アームに連結され、他端が第３段アームに連結された引き上げロープとを備える多段伸縮式アームにおいて、支持部材に連結される支持部を有する一方の第１段アームの長手方向に垂直な実断面積が、支持部を有しない他方の第１段アームの実断面積より大きくなるように、支持部を境に第１段アームの断面形状を変更することを特徴とする。
さらに、本発明による多段伸縮式アーム作業機は、走行体と、この走行体上に旋回する旋回体と、旋回体に起伏動するように設置されるブームと、このブームの先端に回動可能に設けられる上述した多段伸縮式アームとを備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して本発明による多段伸縮式アーム作業機の実施の形態について説明する。
図１，２は、本発明の実施の形態に係わる多段伸縮式アーム作業機を示す側面図である。なお、図１は作業開始前または終了後の点検姿勢を示し、図２は作業姿勢を示す。図１に示すように、本実施の形態に係わる多段伸縮式アーム作業機は、油圧ショベルをベースマシンとしている。すなわち、アーム作業機は、走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２と、旋回体２に起伏可能に軸支されたブーム３とを有する。ブーム３の先端部には伸縮可能な多段伸縮式アーム４（以下、伸縮アーム）がアームシリンダ４ａを介し鉛直面内に回動可能に軸支され、さらに、ブーム３と伸縮アーム４とはアームシリンダ４ａにより接続されている。ブーム３はブームシリンダ３ａの伸縮によって起伏し、伸縮アーム４はアームシリンダ４ａの伸縮によって回動する。本実施の形態では、図２に示すように、伸縮アーム４の先端（サードアーム４３の先端）に開閉バケット５を装着してアーム作業機を作業姿勢にセットし、掘削作業を行う。以下では、図２の作業姿勢を基準にして伸縮アーム４の上下左右方向を定義する。
【００１０】
伸縮アーム４の構成について説明する。図３，４は伸縮アーム４の内部構成を示す側方断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。なお、図３は伸縮アーム４の収縮状態を、図４は伸長状態をそれぞれ示す。本実施の形態の伸縮アーム４は上述した第２の方式を採用する。図３，４に示すように、伸縮アーム４は、ファーストアーム（アウタアーム）４１と、ファーストアーム４１内にスライド可能に挿入されたセカンドアーム４２と、セカンドアーム４２内にスライド可能に挿入されたサードアーム（インナアーム）４３とを有する。各アーム４１〜４３はそれぞれ略矩形状断面を有する。ファーストアーム４１の詳細形状については後述する。
【００１１】
ファーストアーム４１の後面にはブラケット４４が設けられ、このブラケット４４に図２に示すようにブーム３およびアームシリンダ４ａが回動可能に連結される。図３、４に示すように、サードアーム４３の下端部には作業用アタッチメント装着用のブラケット４３ａが設けられ、このブラケット４３ａに図２に示すバケット５が装着されている。バケット５はバケットシリンダ５ａの駆動により開閉する。
【００１２】
ファーストアーム４１の上部内側面（支持部４１ｄ）には伸縮シリンダ４５のロッド側上端部４５ａが連結され、セカンドアーム４２の上端部には伸縮シリンダ４５のチューブ側上端部４５ｂが連結されている。伸縮シリンダ４５はセカンドアーム４２およびサードアーム４３の上端を貫通してこれらアーム４２，４３内に延設されている。
【００１３】
セカンドアーム４２の上端部にはファーストアーム４１の上端に向かってブラケット４２ａが突設され、このブラケット４２ａにシーブ用回転軸４８が設けられている。図５に示すように、回転軸４８には一対の引き上げシーブ４６と、この引き上げシーブ４６の内側に並設された一対のホースシーブ４７とがそれぞれ回転可能に支持されている。引き上げシーブ４６とホースシーブ４７は一体に設けられ、両者は一体となって回転する。回転軸４８はファーストアーム４１のほぼ中央に位置するように設けられ、セカンドアーム４２とサードアーム４３はファーストアーム４１内の前方に寄せて配置されている。これによりファーストアーム４１内の後方にはセカンドアーム４２との間に余剰空間Ｓが形成される。なお、伸縮シリンダ４５はセカンドアーム４２とサードアーム４３のほぼ中央を貫通している。６０は、セカンドアーム４２をファーストアーム４１内の前方側で支持するために設けられたＬ型ビームである。
【００１４】
後述するようにブラケット４４から下方にかけては、ファーストアーム４１とセカンドアーム４２の間に一側面につき２個、計８個のパッド６１が介装されている。図５に示すようにパッド６１は金属板６１ａと硬質樹脂６１ｂとからなり、これらはファーストアーム４１の外側から貫通するボルト（不図示）によりファーストアーム４１の内側面に着設される。これによりファーストアーム４１内をセカンドアーム４２は滑動するとともに、ファーストアーム４１内のセカンドアーム４２のガタツキが防止される。なお、セカンドアーム４２とサードアーム４３の間にもガタツキ防止用のパッドが介装されている。
【００１５】
引き上げシーブ４６には引き上げロープ４９が掛け回されている。引き上げロープ４９はファーストアーム４１とセカンドアーム４２の間の余剰空間Ｓに配設されるとともに、セカンドアーム４２の上端を貫通し、セカンドアーム４２内の伸縮シリンダ４５の前方に配設されている。引き上げロープ４９の一端は、ファーストアーム４１の後面下部の支持部４１ａに連結され、他端はサードアーム４３の上端部４３ｂに連結されている。
【００１６】
ホースシーブ４７には旋回体２からバケットシリンダ５ａに圧油を供給する油圧ホース５０が掛け回されている。油圧ホース５０は引き上げロープ４９と並んで余剰空間Ｓに配設されるとともに、セカンドアーム４２の上端を貫通して配設されている。油圧ホース５０の一端は支持部４１ａに連結され、他端はサードアーム上端部４３ｂに連結されている。サードアーム４３には、油圧ホース５０により導かれる圧油をバケットシリンダ５ａに供給する不図示の油圧ホースが添設される。この油圧ホースは一端がサードアーム４３の上端部４３ｂに固定されて油圧ホース５０とジョイント接続され、他端がサードアーム４３の上端面を貫通し、サードアーム４３内で伸縮シリンダ４５の前方を通過して、バケットシリンダ５ａに接続されている。なお、図示は省略するが支持部４１ａには旋回体２からブーム３に沿って配設された油圧ホースが接続され、これにより旋回体２からの圧油が油圧ホース５０を介してバケットシリンダ５ａに導かれる。
【００１７】
図３，４に示すように、セカンドアーム４２の後面下端部にはブラケット４２ｂが固設され、このブラケット４２ｂに一対の押し込みシーブ５２が回転可能に支持されている。押し込みシーブ５２には押し込みロープ５３が掛け回され、押し込みロープ５３の一端はファーストアーム４１の後面下端部に設けられた支持部４１ｂに連結されている。押し込みロープ５３の他端はサードアーム４３内の伸縮シリンダ４５の後方を通過し、サードアーム４３の上端部４３ｃに連結されている。
【００１８】
図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図２，６に示すように、ファーストアーム４１の後面には、その上端から下方にかけてファーストアーム４１を前後方向に二等分するように断面略コの字状の開口部４１ｃが設けられている。開口部４１ｃには着脱可能なカバー５４（図５参照）が設けられ、カバー５４の開放により後述する点検作業やロープ交換作業などを行う。
【００１９】
ここで、ファーストアーム４１の詳細形状について説明する。ファーストアーム４１は長手方向にほぼ二等分された上アーム６２と下アーム６３により構成される。図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ上アーム６２、下アーム６３の外観を示す側面図である。本実施の形態では、上アーム６２と下アーム６３を別々に形成した後、上アーム６２の下端部６２ａと下アーム６３の上端部６３ａを溶接などで接合してファーストアーム４１を形成する。
【００２０】
下アーム６３には、ブーム３およびアームシリンダ４ａ連結用のブラケット４４、引き上げロープ４９固定用の支持部４１ａ、および押し込みロープ５２固定用の支持部４１ｂが設けられ、ブラケット４４を境に上アーム６２と分割されている。また、下アーム６３の内側面には斜線で示すように長手方向にパッド６１（６１０，６１１）が装着されている。パッド６１０は下アーム６３の下端近傍に設けられている。パッド６１１はセカンドアーム４２を最大伸長させたときのセカンドアーム４２の上端位置に対応してパッド６１０の上方に設けられるとともに、下アーム６３の上端部にかけて延設されている。なお、パッド６１を６１０と６１１に分割するのでなく、下アーム６３の全長にわたってパッド６１を設けてもよい。下アーム６３にはパッド６１を介してバケット５からの横荷重が作用するため、下アーム６３は比較的厚めの板材（板厚ｔ１）により形成されている。
【００２１】
上アーム６２の内側面の上端近傍には伸縮シリンダ４５固定用の支持部４１ｄが設けられ、支持部４１ｄはリブ構造により剛性が高められている。上アーム６２の上端から下方にかけては開口部４１ｃが設けられている。上アーム６２には下アーム６３ほど荷重が作用したないため、図示斜線部のアーム６２Ａは下アーム６３よりも薄い板材（板厚ｔ２）により形成され、アーム長手方向に対して垂直なアーム６２Ａの中実部の面積、すなわち実断面積は下アーム６３の実断面積よりも小さくなっている。
【００２２】
また、アーム６２Ａより上方のアーム６２Ｂは、開口部４１ｃを設けたことによる剛性の低下を補うためにアーム６２Ａよりも厚い板材（板厚ｔ３）により形成されている。アーム６２Ａより下方のアーム６２Ｃは、上アーム６２と下アーム６３の接合強度を確保するためにアーム６２Ａより厚い板材（ｔ４：例えば板厚ｔ１相当）により形成されている。板厚ｔ２のアーム６２Ａは長さＬにわたって設けられ、その両端部にアーム６２Ｂおよび６２Ｃの一部をそれぞれ重ね合わせて接合し、上アーム６２を形成している。
【００２３】
さらに、開口部４１ｃには図６に示すように、略Ｌ字状のリブ４１ｅが設けられている。これにより開口部４１ｃ（アーム６２Ｂ）の断面係数が増加して剛性が高められる。この場合、アーム６２Ｂの断面係数が開口部４１ｃのない場合、つまりアーム６２Ａの断面係数とほぼ等しくなるようにリブ４１ｅの形状を決定する。なお、アーム６２Ｂを板厚ｔ３とするのではなく板厚ｔ２としたまま、リブ形状を変化させてアーム６２Ｂの断面係数がアーム６２Ａの断面係数とほぼ等しくなるようにしてもよい。
【００２４】
このように構成された多段伸縮式アーム作業機の動作について説明する。
掘削作業を行う場合には、まず、図１の状態にある作業機を図２の状態に姿勢変化させる。この場合、ブームシリンダ駆動用操作レバーおよびアームシリンダ駆動用操作レバー（ともに不図示）の操作によりブームシリンダ３ａおよびアームシリンダ４ａを駆動し、図２に示すように、伸縮アーム４が地面に対して垂直に立設するようにブーム３を起伏、伸縮アーム４を回動させる。
【００２５】
次いで、伸縮シリンダ駆動用操作レバー（不図示）を操作し、伸縮シリンダ４５を伸長させる。シリンダ４５が伸長するとセカンドアーム４２は横方向の変位をパッド６１により拘束されながらファーストアーム４１に対して伸長する。この場合、セカンドアーム４２の上端部が下アーム６３の上端部より上方に位置するときは、パッド６１の全長にわたってセカンドアーム４２の周囲がパッド６１に当接し、セカンドアーム４２のガタツキが十分に防止される。シリンダ４５の伸長によりセカンドアーム４２の上端部がパッド６１の上端部より下方に位置すると、セカンドアーム４２がファーストアーム４１内に挿入している範囲でセカンドアーム４２がパッド６１に当接し、セカンドアーム４２のガタツキが最大限に防止される。
【００２６】
伸縮シリンダ４５の伸長動に伴い引き上げシーブ４６とロープ支持部４１ａ間の距離が短くなり、引き上げロープ４９が弛む。これにより、サードアーム４３が自重によって落下し、ロープ４９の一端がサードアーム４３により引っ張られ、引き上げシーブ４６に沿ってロープ４９が移動する。その結果、図４に示すようにシーブ４６からロープ支持部４１ａまでのロープ長さが短くなるとともに、その分だけシーブ４６からロープ支持部４３ｂまでのロープ長さが長くなる。このようにして伸縮シリンダ４５の伸長量に応じ、セカンドアーム４２に対してサードアーム４３が伸長する。なお、このときホースシーブ４７は引き上げシーブ４６と一体となって下方に移動するため、引き上げロープ４９と同様、油圧ホース５０はホースシーブ４７に沿って移動する。押し込みシーブ５２と押し込みロープ５３の支持部４１ｂ，４３ｃとの距離も図示のように変化する。
【００２７】
バケット５が掘削面に達すると、バケットシリンダ駆動用操作レバー（不図示）を操作してバケットシリンダ５ａを駆動し、バケット５を開閉して、バケット５内に土砂等をすくい取る。掘削作業時には、バケット５には地面からの掘削反力が作用し、サードアーム４３は上方に押される。このサードアーム４３の上方移動は押し込みロープ５３によって規制されるため、サードアーム４３の上方移動は阻止される。これにより地面からの掘削反力に抗して大きな掘削力を得ることができる。
【００２８】
このとき押し込みロープ５３の張力は下アーム６３のロープ支持部４１ｂに作用し、さらにブラケット４４を介してブーム３およびアームシリンダ４ａに作用する。また、バケット５からの横荷重はパッド６１を介して下アーム６３に作用し、ブラケット４４を介してブーム３およびアームシリンダ４ａにも作用する。本実施の形態では、下アーム６３の板厚ｔ１を上アーム６２の板厚ｔ２より厚くしたので、アーム剛性が高まり、掘削時の曲げ荷重にも十分耐え得る。一方、上アーム６２には伸縮シリンダ４５を介して上下方向の荷重が作用するが、曲げ荷重はほとんど作用しないため、上アーム６２は板厚ｔ２でも強度的に十分である。
【００２９】
バケット５内に土砂等を収容すると、レバー操作により伸縮シリンダ４５を縮退させる。これによりファーストアーム４１内にセカンドアーム４２が縮退するとともに、これに伴い引き上げシーブ４６が上方に移動する。この移動によって引き上げロープ４９を介してサードアーム４３が上方に引き上げられ、シリンダ４５の縮退量に応じてサードアーム４３がセカンドアーム４２内に縮退する。このとき引き上げロープ４９にはサードアーム４３、バケット５および土砂の総重量に相当する張力が作用する。そして、このロープ張力は下アーム６３のロープ支持部４１ａに作用し、ブラケット４４を介してブーム３およびアームシリンダ４ａにも作用する。この場合も上アーム６２には曲げ荷重が作用しないので、板厚ｔ２で十分である。また、上アーム６２を板厚ｔ２とすることで伸縮アーム４が軽量化され、ブーム３およびアームシリンダ４ａに作用する荷重を低減することができる。なお、上アーム６２は部分的に板厚ｔ３、ｔ４とされているが、上アーム全体では軽量化されている。
【００３０】
伸縮シリンダ４５を縮退してバケット５を上方に移動すると、ブームシリンダ３ａおよびアームシリンダ４ａの駆動によりバケット５を所定の排土位置に移動し、バケット５内の土砂を排出する。そして、伸縮アーム４を再び図２の状態にセットし、同様な作業を繰り返す。この場合、押し込みシーブ５２を旋回体２側に設けたので、作業員は運転室からシーブ５２を目視することができ、押し込みシーブ５２と他の障害物との接触を避けることができる。また、作業時に開口部４１ｃのカバー５４を外しておけば、引き上げシーブ４６、ホースシーブ４７、引き上げロープ４９、油圧ホース５０等の状態を作業中に目視することができ、これらの異常を早期に発見することができる。
【００３１】
伸縮アーム４のメンテナンス作業、すなわちシーブ４６，４７，５２の点検やロープ交換等を行う場合には、図１に示すように伸縮アーム４を横設し、カバー５４を取り外す。この場合、開口部４１ｃはアーム４の上面に位置することとなり、作業員は開口部４１ｃを介してファーストアーム４１内の部品を着脱することができ、メンテナンス作業が容易である。すなわち、例えばロープ交換を行う場合、開口部４１ｃがないと伸縮アーム４を分解する必要があり、多大な作業時間を要するが、本実施の形態では伸縮アーム４を分解する必要がなく、短時間で交換作業を行うことができる。
【００３２】
以上の実施の形態の多段伸縮式アーム作業機によれば以下のような作用効果を奏する。
（１）上アーム６２と下アーム６３の接合によりファーストアーム４１を形成するとともに、下アーム６３には上アーム６２との境にブームおよびアームシリンダ連結用のブラケット４４を設け、上アーム６２の板厚ｔ２を下アーム６３の板厚ｔ１より薄く構成した。これにより必要強度を維持しつつ、ファーストアーム４１を軽量化することができるとともに、ファーストアーム４１の軽量化によりブーム先端部に作用する荷重が低減され、作業機の耐久性が向上する。また、ファーストアーム４１を軽量化することにより容量の大きいバケット５を装着することができ、作業性の向上が可能となる。
（２）長尺のファーストアーム４１を上アーム６２と下アーム６３に分割して形成したので、分割しない場合に比べてファーストアーム４１を高精度に形成することが可能である。
（３）ファーストアーム４１とセカンドアーム４２を伸縮シリンダ４５を介して連結し、引き上げシーブ４６をファーストアーム４１内に格納するようにした。すなわち上述した第２の方式により伸縮アーム４を構成したので、引き上げロープ４９や引き上げシーブ４６が外部の障害物に接触して損傷するなどのおそれがない。
（４）ファーストアーム４１内に余剰空間Ｓを形成したので、引き上げシーブ４６を大径化して引き上げロープ４９の曲率を大きくすることができる。その結果、引き上げロープ４９の疲労寿命が向上する。
（５）ファーストアーム４１の上端から下方にかけて開口部４１ｃを設けたので、開口部４１ｃを介して引き上げシーブ４６、ロープ４９などの点検、交換作業などを容易に行うことができるとともに、ファーストアーム４１の軽量化にも資する。
（６）開口部４１ｃを旋回体２に面して設けるようにしたので、図１に示すような作業開始前、終了後の点検姿勢では、開口部４１ｃが上方に位置し、地上で容易に点検整備作業を行うことができ、図２に示すような作業姿勢では、掘削作業時にファーストアーム４１内の様子を目視することができ、異常状態を早期に発見することができる。
（７）ファーストアーム４１の開口部４１ｃを有する断面にリブ４１ｅを設けたので、開口部４１ｃを設けたことによる剛性の低下を補うことができる。
（８）下アーム６３の内側面にガタツキ防止用のパッド６１を設け、上アーム６２にはパッド６１を設けないようにしたので、バケット５からの横荷重はパッド６１を介して下アーム６３にだけ作用し、上アーム６２には作用しない。これにより上アーム６２の強度を低減することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態では、上アーム６２の板厚ｔ２を下アーム６３の板厚ｔ１より薄くするようにしたが、上アーム６２の長手方向に垂直な実断面積が減少するのであれば、上アーム６２と下アーム６３の板厚は等しくてもよい。例えば上アーム６２の各側面に複数の孔を開口して上アーム６２を軽量化してもよい。下アーム６３に強度用リブを設けることで、上アーム６２の実断面積を下アーム６３の実断面積より小さくしてもよい。このように実断面積を減少することで、ファーストアーム４１の軽量化が可能となる。開口部４１ｃを有する断面に略Ｌ字状のリブ４１ｅを取り付けるようにしたが、断面係数が増加するのであればリブ形状はいかなるものであってもよい。
【００３４】
上記実施の形態は、第２の方式の伸縮アーム４に適用したが、伸縮アームを第１の方式としても同様に適用できる。すなわち、セカンドアーム４２とサードアーム４３を伸縮シリンダ４５を介して連結するとともに、セカンドアーム４２の先端部に引き上げシーブ４６を設け、引き上げシーブ４６に引き上げロープ４９を巻回してその一端をファーストアーム４１に、他端をサードアーム４３にそれぞれ連結してもよい。
【００３５】
ブーム３およびアームシリンダ４ａを介して伸縮アーム４を旋回体２から鉛直面内で回動可能に支持するようにしたが、他の支持部材を介して伸縮アーム４を旋回体２から支持してもよい。ブラケット４４を境に上アーム６２と下アーム６３が構成されるのであれば、上アーム６２と下アーム６３の長さの比は１：１以外でもよい。滑動部材としてのパッド６１の形状、材質はいかなるものであってもよい。
【００３６】
アーム４１〜４３をそれぞれ略矩形断面としたが、他の形状（例えば５角形、６角形や円形等）でもよい。また、３段の伸縮アーム４を用いるようにしたが、それ以上の段数があってもよい。すなわち中間アーム４２を複数段備えてもよい。引き上げシーブ４６とホースシーブ４７を一体化するようにしたが、別体としてもよい。開口部４１ｃに着脱可能なカバー５４を設けるようにしたが、カバー５４を設けずに開口部４１ｃを常時開放させてもよい。
【００３７】
以上では掘削作業を行う場合について説明したが、掘削以外の他の作業を行うようにしてもよい。また、上記実施の形態は、油圧ショベルをベースマシンとして用いたが、他の作業機（例えばホイールショベルやクレーン）をベースマシーンとして用いることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、支持部材を介して支持される多段伸縮式アームの第１段アームの長手方向に垂直な断面形状を支持部を境に変更し、支持部を有する一方の第１段アームの実断面積を、支持部を有しない他方の第１段アームの実断面積より大きくした。これにより必要箇所の強度を維持しつつ、第１段アームを全体として軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アーム作業機を示す側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アーム作業機による掘削作業を示す側面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アームの内部構成を示す側方断面図（アームが縮退した状態を示す図）。
【図４】本発明の実施の形態に係る多段伸縮式アームの内部構成を示す側方断面図（アームが伸長した状態を示す図）。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図７】本発明の実施の形態に係わる多段伸縮式アームを構成するファーストアームの詳細形状を示す外観図。
【符号の説明】
１  走行体                      ２  旋回体
３  ブーム                      ４  多段伸縮式アーム
４ａ  アームシリンダ              ５  バケット
４１  ファーストアーム          ４１ｃ  開口部
４１ｅ  リブ４２セカンドアーム  ４３  サードアーム
４４  ブラケット                ４５  伸縮シリンダ
４６  引き上げシーブ            ４９  引き上げロープ
６１  パッド                    ６２  上アーム
６３  下アーム
【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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【図６】
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【図７】
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