(57)【要約】【課題】高さの低い位置まで突出した粱の下方の作業を行うことのできる作業機械を提供する。【解決手段】第２ブーム(6)とアーム(7)を前方に向けて略一直線に延ばした状態に揺動した状態で突起物となるアームシリンダ(17)、作業具シリンダ(18)をそれぞれ第２ブーム(6)、アーム(7)の内部に配置し、更に作業具への配管と作業具駆動用の配管を、第１ブーム(5)と第２ブーム(6)の連結部、第２ブーム(6)とアーム(7)の連結部の、２分割ピンの間に形成した空間部を通して布設する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体(2)と、該走行体(2)上に旋回自在に設置した上部旋回体(3)と、該上部旋回体(3)の基台に揺動自在に取り付けた作業機とを備えた作業機械において、
前記作業機は、
前記上部旋回体(3)の基台に上下揺動自在に取り付けた第1ブーム(5)と、該第1ブーム(5)の先端部に上下揺動自在に連結した第２ブーム(6)と、該第２ブーム(6)の先端部に前後揺動自在に連結したアーム(7)と、該アーム(7)の先端部に前後揺動自在に連結した作業具(8,9)とを備え、
前記第２ブーム(6)と前記アーム(7)を前方に向けて略一直線に延ばした状態に揺動したときに、該第２ブーム(6)の上面と該アーム(7)の上面とが略面一状になるように連結した
ことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械において、
前記アーム(7)を揺動するアームシリンダ(17)が、その一端部を前記第２ブーム(6)の内部に配置して連結し、他端部を前記アーム(7)の第２ブーム(6)への取付側のブラケット(30)に連結した
ことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１又は２記載の作業機械において、
前記作業具(8,9)を揺動する作業具シリンダ(18)が、その一端部を前記アーム(7)の内部に配置して連結し、他端部をリンク(20)を介して前記作業具(8,9)に連結した
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１，２又は３記載の作業機械において、
前記上部旋回体(3)側から前記作業具シリンダ(18)への配管(10)、又は該配管(10)と作業具駆動用の配管(11)を、前記第２ブーム(6)及び前記アーム(7)の内部に、前記アームシリンダ(17)と前記作業具シリンダ(18)の上方を通るように布設した
ことを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の作業機械において、
前記第１ブーム(5)と前記第２ブーム(6)の連結部、及び前記第２ブーム(6)と前記アーム(7)の連結部の少なくともいずれか一方を、間に空間部を形成する左右２分割構造にし、
前記作業具シリンダ(18)への配管(10)、又は該配管(10)と作業具駆動用の配管(11)を、前記第１ブーム(5)から前記両連結部の左右２分割構造の空間部を経由して布設した
ことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下など高さの低い場所で好適に作業をする作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ショベルでビルの基礎工事や地下道の掘削工事をする場合、土止め用の鉄柱や粱を縦横に渡した、狭くて高さの低い空間での作業が要求されるが、このような作業では、ブーム及びアームの側面及び上面を、工事現場の周囲にある鉄柱や粱に誤って打ち当てることが起こりやすく、このためバケットシリンダ、アームシリンダ，油圧配管等の破損が生じることがある。
【０００３】
これら不具合を対策するために、従来から次のような技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、図１０に示すように、アームシリンダ５９とバケットシリンダ６０をブーム５５，アーム５６及びバケット５７の腹面に配設したことが記載されている。これにより、ブーム５５及びアーム５６の背面には各シリンダ５９，６０を連結するためのブラケット類を形成する必要もなく、地下やトンネル内で作業するときにブーム５５及びアーム５６を完全に天井面に沿わせることが可能であり、天井や天井近くの壁面のはつり作業や天井付近の掘削作業が容易にでき、また屈曲したブームの前方側の背面とアーム５６の背面が略同一面上に位置することを可能としている。
【０００５】
また、例えば特許文献２には、図１１に示すように、バケットシリンダ７７をアーム７３の内部に配置し、ブーム７２とアーム７３の連結部を、両者間に空間部を形成する左右２分割構造にし、バケットシリンダ７７に圧油を供給する油圧ホース７４をその空間部に通して、ブーム７２とアーム７３の相対的回動の伴なう連結部付近の前記油圧ホースのたわみを小さくすることが記載されている。これにより、工事現場でバケット内の土石や、地面から突き出た鉄筋等による油圧ホースの破損を防止することができるとしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３４３４６号公報（第１−３頁、第１図）
【特許文献２】特開平７−３０５３７７号公報（第１−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述の従来技術には以下の問題がある。
特許文献１に記載された作業機械は、アームシリンダ５９、バケットシリンダ６０がともに下方に露出されているため、高さの低い粱の下の掘削、ブレーカ作業を行う際、土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等によってアームシリンダ５９、バケットシリンダ６０に傷がついたり、破損する恐れがある。
【０００８】
また特許文献２に記載された作業機械は、バケットシリンダ７７と油圧ホース７４はアーム７３内に内蔵されていて、干渉物から保護されているが、アームシリンダ７６がブーム７２及びアーム７３の下方に露出されているため、高さの低い粱の下の掘削、ブレーカ作業等を行う際、土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等によってアームシリンダ７６に傷がついたり、破損する恐れがある。
【０００９】
したがって、特許文献１，２における技術では、ビルの基礎工事や地下道の掘削工事をする場合の、土止め用の鉄柱や梁を縦横に渡した狭くて高さの低い空間での作業や突出した粱の下の掘削、ブレーカ作業ができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、高さの低い位置まで突出した粱の下方の作業を行うことのできる作業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】
【００１１】
上記目的を達成するために、第１発明は、走行体と、該走行体上に旋回自在に設置した上部旋回体と、該上部旋回体の基台に揺動自在に取り付けた作業機とを備えた作業機械において、
前記作業機は、
前記上部旋回体の基台に上下揺動自在に取り付けた第1ブームと、該第1ブームの先端部に上下揺動自在に連結した第２ブームと、該第２ブームの先端部に前後揺動自在に連結したアームと、該アームの先端部に前後揺動自在に連結した作業具とを備え、
前記第２ブームと前記アームを前方に向けて略一直線に延ばした状態に揺動したときに、該第２ブームの上面と該アームの上面とが略面一状になるように連結したことを特徴とする作業機械としている。
【００１２】
また、第２発明は、第１発明の作業機械において、
前記アームを揺動するアームシリンダが、その一端部を前記第２ブームの内部に配置して連結し、他端部を前記アームの第２ブームへの取付側のブラケットに連結したことを特徴とする作業機械としている。
【００１３】
また、第３発明は、第１又は第２発明の作業機械において、
前記作業具を揺動する作業具シリンダが、その一端部を前記アームの内部に配置して連結し、他端部をリンクを介して前記作業具に連結したことを特徴とする作業機械としている。
【００１４】
また、第４発明は、第１、第２又は第３発明の作業機械において、
前記上部旋回体側から前記作業具シリンダへの配管、又は該配管と作業具駆動用の配管を、前記第２ブーム及び前記アームの内部に、前記アームシリンダと前記作業具シリンダの上方を通るように布設したことを特徴とする作業機械としている。
【００１５】
また、第５発明は、第１〜第４発明のいずれか一つの作業機械において、
前記第１ブームと前記第２ブームの連結部、及び前記第２ブームと前記アームの連結部の少なくともいずれか一方を、間に空間部を形成する左右２分割構造にし、
前記作業具シリンダへの配管、又は該配管と作業具駆動用の配管を、前記第１ブームから前記両連結部の左右２分割構造の空間部を経由して布設したことを特徴とする作業機械としている。
【００１６】
また、これらの場合において、第２ブームとアーム間の連結部は、略直角な姿勢がとれる連結構造とした方が好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によると、第２ブームとアームを前方に向けて略一直線に延ばした状態に揺動することにより、第２ブームとアームの上面が略面一状になるため、車体（上部旋回体の高さ）よりも高さの低い位置まで突出した粱などの下方での作業（掘削、ブレーカ等）を行う場合に、第２ブーム及びアームの上方にシリンダ及びシリンダ取付部等の突起物がないため、粱などに干渉し難い。また、第２ブーム、アームの上面が略面一状になり、地面近傍で地面に略水平にすることができるため、突出した粱の下方の掘削、ブレーカ作業を容易にできる。
【００１８】
また、第２発明によると、アームシリンダを第２ブームの内部に設置したため、上方の粱との干渉、下方の土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等との干渉によるシリンダの破損を防止できる。
【００１９】
また、第３発明によると、作業具シリンダをアームの内部に設置したため、上方の粱との干渉、下方の土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等との干渉によるシリンダの破損を防止できる。
【００２０】
また、第４発明によると、作業具シリンダへの配管、又は該配管と作業具（例えばブレーカ等）駆動用の配管を、第２ブームとアームの内部でアームシリンダ及び作業具シリンダの上方に布設したため、その配管が露出しないので配管の破損の防止ができる。また、アーム、第２ブームの揺動の際に、配管の曲率が大きくなるので、耐久性も向上できる。
【００２１】
また、第５発明によると、第１ブームと第２ブームの連結部、及び第２ブームとアームの連結部の少なくともいずれか一方を左右２分割構造にして、その間に空間部を形成し、前記作業具シリンダへの配管、又は該配管と作業具駆動用の配管を、第１ブームから前記両連結部の左右２分割構造の空間部を経由して、作業具シリンダ又は前記作業具の近傍まで布設したことにより、その配管経路が短く、かつ作業時の第１ブーム、第２ブーム及びアームの揺動に伴う配管の屈折範囲や該屈折による繰返し負荷が小さくなるので、配管の耐久性を向上できる。
【００２２】
また、第２ブームとアームの間が略直角な姿勢をとれるので、旋回半径を小さくできる。
【００２３】
以上の効果により、地面からの高さが低い位置まで突出した粱の下の掘削及びブレーカ作業を行う際、土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等によってアームシリンダ、作業具シリンダ、及びこれらの配管が傷ついたり、破損するという問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る作業機械の実施形態について図面を参照して説明する。
図１、図２は本発明に係る作業機械の第１実施形態を示す側面図であり、図１は通常の作業姿勢、図２は低い粱の下方の作業時の作業姿勢を示している。
図３、図４は本発明に係る作業機械の第２実施形態を示す側面図であり、図３は通常の作業姿勢、図４は低い粱の下方の作業時の作業姿勢を示している。
第１実施形態と第２実施形態とは作業具がブレーカとバケットの違いのみであるので、以下の詳細な説明は第１実施形態のみ行い、第２実施形態は括弧をつけて付記する。
【００２５】
図１，図２（図３，図４）に基づき、作業機械の実施例を説明する。
作業機械１は、走行体２と、走行体２の上部に旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載された運転席４と、上部旋回体３の前部に上下揺動自在に取り付けられ、第１ブームシリンダ１５で揺動される第１ブーム５と、第１ブーム５の先端に上下揺動自在に連結され、第２ブームシリンダ１６で揺動される第２ブーム６と、第２ブーム６の先端に前後揺動自在に連結され、アームシリンダ１７で揺動されるアーム７と、アーム７の先端に前後揺動自在に連結され、作業具シリンダ１８でリンク２０を介して揺動されるブレーカ８（バケット９）とを備えている。
【００２６】
各シリンダ１５，１６，１７，１８の取付けは、次の様である。
第１ブームシリンダ１５は一端が上部旋回体３に連結され、他端を第１ブーム５のブラケット２５に取付けられ、第２ブームシリンダ１６は一端が第１ブーム５のブラケット２６に連結され、他端を第２ブーム６の第１ブーム５側端部に設けたブラケット２７に取付けられている。また、アームシリンダ１７は一端が第２ブーム６の内部に取付けるためのボス２８，２８に連結され、他端をアーム７の第２ブーム６側端部に設けたブラケット３０に取付けられ、作業具シリンダ１８は一端がアーム７の内部に取付けるためのボス３１に連結され、他端をリンク２０に取付けられている。
第１ブーム５と第２ブーム６、第２ブーム６とアーム７、アーム７とブレーカ８（バケット９）はそれぞれピンで連結されている。
【００２７】
図５及び図６により、第２ブーム６とアームシリンダ１７との連結部、及びアーム７と作業具シリンダ１８との連結部を説明する。図５は、図１，図３のＸ−Ｘ断面図で、図６は図５のＳ視図である。なお、第２ブーム６とアームシリンダ１７との連結部、及びアーム７と作業具シリンダ１８との連結部は同じ構造であるため、ここでは図５により両方を説明する。図５には、アーム７と作業具シリンダ１８の取付部に係る符号を（）を付して表している。
【００２８】
図５で、左右のボス２８，２８は、略矩形断面を有する中空柱状の第２ブーム６の端面に取付けられ、かつ上部に開口部４３を有するプレート４１に固着されている。また、第２ブーム６の左右側面には左右のボス２８，２８の外形形状に合う切り欠き部を形成し、この切り欠き部に左右のボス２８，２８の外端部を嵌め込み、第２ブーム６の外側からボス２８，２８の外側端面部と第２ブーム６の左右側面とを固着する。左右のボス２８，２８の間にアームシリンダ１７の一端部を入れて、一方のボス２８、アームシリンダ１７の一端部、他方のボス２８の順にピン３７を挿入して連結される。
【００２９】
同様に、左右のボス３１，３１は、略矩形断面を有する中空柱状のアーム７の端面に取付けられ、かつ上部に開口部４４を有するプレート４２に固着されている。また、アーム７の左右側面に左右のボス３１，３１の外形形状に合う切り欠き部を形成し、この切り欠き部に左右のボス３１，３１の外端部を嵌め込み、アーム７の外側からボス３１，３１の外側端面部とアーム７の左右側面とを固着する。左右のボス３１，３１の間に作業具シリンダ１８の一端部を入れて、一方のボス３１、作業具シリンダ１８の一端部、他方のボス３１の順にピン３８を挿入して連結される。
【００３０】
ピン３７（３８）は、その一端部に固着されたシャモジ型の回り・抜け止め３９を介してボス２８（３１）にボルトで結合される。
前記プレート４１，４２の上部開口部４３，４４には、配管１０，１１、１２（第１実施形態の場合）又は配管１０，１１（第２実施形態の場合）が通る。
【００３１】
次に、図７及び図８によって、アームシリンダ１７の他端とアームのブラケット３０との連結について説明する。
ブラケット３０は板金で構成され、左右側板を有しており、この左右側板の内側に左右一対のボス４６，４６の長さ方向一端面が固着されている。該左右一対のボス４６，４６の間にアームシリンダ１７の他端部を入れて、一方のボス４６、アームシリンダ１７の他端部、他方のボス４６の順にピン４５を挿入して連結される。ピン４５は、一端部に固着されたシャモジ型の回り・抜け止め４７を介してブラケット３０の側板にボルトで結合される。
【００３２】
ブラケット３０は、第２ブーム６側に設けた開口部から近い位置の内面に左右一対のボス４６，４６を溶接等で固着するので、溶接作業が容易であるから、前記図５で示した第２ブーム６及びアーム７の構造のように、プレート４１，４２、第２ブーム６及びアーム７の側板とボス２８，３１とを外側から固着する必要が無く、製造が容易である。
【００３３】
また、図１（図３）において、ＧＬは地下工事における地面を、Ａは天井から突出した粱を、Ｂは天井面を、Ｈは地面ＧＬから粱Ａの下面までの高さをそれぞれ表している。
【００３４】
図１（図３）に示す実施形態の作業機械１は、通常のブレーカ８（バケット９）の作業姿勢の一例であって、第２ブーム６の上面が天井面Ｂに干渉しない状態で作業を行う。ここで、第２ブーム６とアーム７の間が略直角になるように回動できるのは、第２ブーム６の先端部のブラケット２９に側面視で大きく凹面の切込み２９ａが入っていることと、アーム７の基端側のブラケット３０がブラケット２９と干渉しない形状(側面視で略三角形)でブラケット２９の内側にブラケット３０が入れ子状態になるからである。これにより、旋回半径を小さくしている。
【００３５】
図２(図４)は、突出した粱Ａの下方の地面ＧＬに対してブレーカ(掘削)作業を行う場合の状態であり、第２ブーム６、アーム７を前方に伸張した状態となるように前方に向けて揺動して粱Ａの下に通し、通常の油圧ショベル（図１０、図１１に示した従来技術）では実施不可能な、突出した粱Ａの下の低い高さＨの空間でのブレーカ（掘削）作業を確実に実施できる。
【００３６】
ここで、第２ブーム６とアーム７を粱Ａの下に通すためには、第２ブーム６の上面とアーム７の上面（背面）が粱Ａの下面に干渉しないように両者間の距離に余裕が持てて、かつ作業に支障のない力を出せるような姿勢にしなければならない。このため、第２ブーム６の上面とアーム７の上面には、シリンダ及びシリンダ取付け座などの突起部を設けず、かつ第２ブーム６及びアーム７を前方に向けて略一直線になるように揺動したとき第２ブーム６の上面とアーム７の上面が略面一状になる構成としている。また、第２ブーム６の上面とアーム７の上面は、側面視で直線となる形状としている。
【００３７】
また、第２ブーム６の下面（腹面）及びアーム７の下面（腹面）と地面ＧＬとの距離が近いことから、下方の土石や地面ＧＬから突き出た鉄筋、瓦礫等との干渉を防止するため、第２ブーム６の内部にアームシリンダ１７を配置、アーム７の内部に作業具シリンダ１８を配置している。これによって、第２ブーム６の上面、アーム７の上面にシリンダを配置しなくてもよく、また地面からの突起物との干渉も回避できるので、シリンダの破損防止も可能となる。
【００３８】
次に、図２（図４）によると、前述の様に第２ブーム６下面及びアーム７下面と地面ＧＬが近いため、上部旋回体３から作業具シリンダ１８への配管１０とブレーカ８への作業具駆動配管１１（前記配管１０）が露出していると、地面の土石や地面から突き出た鉄筋、瓦礫等により破損、切断される恐れがある。そのために、前記配管１０，１１（配管１０）を第２ブーム６及びアーム７の内部（第２ブーム６の内部）第２ブーム６の内部に配置したアームシリンダ１７とアーム７の内部に配置した作業具シリンダ１８の上方を通るようにして配管の露出を少なくしている。
【００３９】
尚、前記作業具駆動配管１１は、ブレーカ８のような、それ自体の駆動を行う作業具への駆動力供給配管であり、該作業具の近くに配置され、該作業具の駆動力取入配管１３に連結される。
【００４０】
図９は、図２、図４のＺ−Ｚ断面図であり、第１ブーム５と第２ブーム６の連結部を示しているが、第２ブーム６と前記アーム７の連結部もこれと同じ構造であるため、図９で両連結部の説明をする。尚、図９には、第２ブーム６と前記アーム７の連結部の構成の符号を（）で表わしている。
図９において、第１ブーム５と第２ブーム６の結合ピン３５、及び第２ブーム６と前記アーム７の結合ピン３６をそれぞれ、軸方向に離間した２つの同軸ピンで（左右２分割構造）構成し、その間に前記作業具シリンダ１８への配管１０と前記作業具駆動配管１１（前記配管１０）を通すようにした。それによって、配管１０，１１の経路を必要最短距離にすることができ、配管１０，１１の余分なたるみがなくなり、作業の繰返し負荷による配管の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
以上の構成により、第２ブーム６とアーム７を図２（図４）に示すように前方に向けて略直線状に延ばした状態（つまり最大に伸張したような状態）に揺動した場合に、突起物となるアームシリンダ１７、作業具シリンダ１８を、それぞれ第２ブーム６、アーム７の内部に配置し、更に配管１０，１１を第２ブーム６及びアーム７の内部で、アームシリンダ１７、作業具シリンダ１８の上方に配置したため、地面からの高さが低い位置まで突出した粱のある現場での作業が可能となる。
【００４２】
尚、上記の実施形態で、配管については上部旋回体３から作業具シリンダ１８と作業具駆動配管１１までの経路についてのみ述べたが、上部旋回体３からアームシリンダ１７への配管１２も第１ブーム５と第２ブーム６の結合ピン３５を成す２つの同軸ピン間を通して、アームシリンダ１７までを布設することが望ましい。これによって、配管１２の経路を必要最短距離にすることができ、余分なたるみがなくなり、作業の繰返し負荷による配管の劣化を防ぐことができるという前述と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の活用例として、ビルの解体現場、トンネル工事現場など、揚程が低く、狭い現場で稼動する作業車両に適合できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の通常作業の説明図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の粱の出た低い現場での作業の説明図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の通常作業の説明図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態の粱の出た低い現場での作業の説明図である。
【図５】図１、図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】図５のＳ視図である。
【図７】アームシリンダとアームとの連結部の正面図（一部断面図）である。
【図８】図７のＹ視図である。
【図９】図２、図４のＺ−Ｚ断面図である。
【図１０】第１の従来技術に係る作業機械の側面図
【図１１】第２の従来技術に係る作業機械の側面図
【符号の説明】
【００４５】
１…作業機械、２…走行体、３…上部旋回体、４…運転席、５…第１ブーム、６…第２ブーム、７…アーム、８…作業具（ブレーカ）、９…作業具（バケット）、１０…配管、１１…配管、１２…配管、１３…駆動力取入配管、１５…第１ブームシリンダ、１６…第２ブームシリンダ、１７…アームシリンダ、１８…作業具シリンダ、２０…リンク、２８…ボス、３０…ブラケット、３１…ボス、３５…連結ピン、３６…連結ピン。
【図１】
2005105517.tif 000003
【図２】
2005105517.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005105517.tif 000007
【図６】
2005105517.tif 000008
【図７】
2005105517.tif 000009
【図８】
2005105517.tif 000010
【図９】
2005105517.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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