(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ブームに可動ブームをテレスコープ状に嵌合させて伸縮自在に構成した箱形のブームをベースマシンに取付け、このブームに取付けられる作業装置とベースマシンの油圧ポンプ及びタンクとを結ぶ複数本の配管を、上記固定、可動両ブームに跨る部分で可撓性のホースとしてＵターン状に折り返す作業機械の配管構造において、上記折り返し部分の複数本のホースを複数組に分け、各組ホースを互いにブーム周方向に位相をずらして配置したことを特徴とする作業機械の配管構造。
【請求項２】
上記複数本のホースをホース径に応じて複数の組に分け、各組ごとに最大ホース径によって決まる互いに異なる最小曲げ半径で、かつ、互いにブーム周方向に位相をずらして配置したことを特徴とする請求項１記載の作業機械の配管構造。
【請求項３】
上記複数本のホースを、ブレーカを駆動するブレーカ用戻りホースを含む大径ホース組と、上記ブレーカ用戻りホースよりも小径のホースのみの小径ホース組とに分け、上記大径ホース組の最小曲げ半径が小径ホース組の最小曲げ半径よりも大きい状態で、かつ、互いにブーム周方向に位相をずらして配置したことを特徴とする請求項２記載の作業機械の配管構造。
【請求項４】
上記複数本のホースを二組に分け、この両組ホースをブーム周方向に位相を９０°ずらして配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機械の配管構造。
【請求項５】
上記各組ホースを、組ごとに別々の、かつ、各組中の最大ホース径に基づいて最小曲げ半径が設定された屈伸可能なホース支持案内装置に保持したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の作業機械の配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は伸縮式の箱形ブームを備え、このブームに配管を一部折り返し状態で通す作業機械の配管構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
掘削や解体、溶湯容器の付着物除去等に使用され、伸縮自在な箱形ブームをベースマシンにブーム軸心まわりに回転自在に取付けたブーム回転・伸縮式の作業機械を例にとって背景技術を説明する。
【０００３】
この作業機械は油圧ショベルを母体として構成されるもので、図５，６に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面と鉛直な軸のまわりに旋回自在に搭載されてベースマシンＡが構成される。３は上部旋回体２に設置されたキャビンである。
【０００４】
このベースマシンＡの上部旋回体２はアッパーフレーム４を備え、このアッパーフレーム４にブーム支持フレーム５及びブーム支持機構６を介して箱形のブーム７が取付けられる。
【０００５】
ブーム支持機構６は円筒状の胴部８を有し、ブーム７がこの胴部８にこれを貫通する状態で前後両側のベアリング９，９を介してブーム軸心Ｘまわりに回転自在に支持される。
【０００６】
また、胴部８とブーム７との間に、油圧モータとその回転力をブーム７に伝える歯車伝動機構(いずれも図示省略)とが設けられてブーム回転駆動機構が構成され、同機構によってブーム７がブーム軸心Ｘまわりに回転駆動される。
【０００７】
図５中、１０はアッパーフレーム４と胴部８との間に設けられた起伏シリンダで、同シリンダ１０によって胴部８とブーム７が一体に起伏作動する。
【０００８】
ブーム７は、図７，８にも示すように固定ブームである基端ブーム１１と、この基端ブーム１１にテレスコープ状にスライド自在に嵌合された可動ブームである先端ブーム１２と、この両ブーム１１，１２に跨ってブーム内部に設けられた伸縮シリンダ(油圧シリンダ。図７，８のみに示す)１３とによって伸縮自在に構成されている。
【０００９】
伸縮シリンダ１３は、シリンダチューブの基端部が基端ブーム１１に、先端部が先端ブーム１２にそれぞれ止め付けられている。
【００１０】
一方、図５に示すように先端ブーム１２の先端に複数種類の油圧式の作業装置(図ではブレーカを例示する)１４が互換可能に取付けられ、ブーム７の起伏、伸縮、回転によりこの作業装置１４の位置と向きが変えられる。
【００１１】
図例では、この作業装置１４としてブレーカを駆動源とする破砕用の振動式のブレーカを示すが、他に開閉式の圧砕装置やバケット等が取付けられる。
【００１２】
この作業装置１４の油圧駆動部分(ブレーカや開閉シリンダ、バケットシリンダ。図示省略)は、図７に示す先端側配管１５、先端ブーム１２の内側に通されたブーム内配管１６、基端ブーム１１内から外部に出る基端側配管１７によって、ベースマシンＡの上部旋回体２に搭載された図示しない油圧ポンプ及びタンクに接続される。
【００１３】
ここで、作業装置１４の種類に応じてその駆動源である油圧アクチュエータの圧力、流量が異なることから、配管１５〜１７も径が異なる複数種類(複数本)が設けられる。
【００１４】
但し、図７では図の簡略化のため各配管１５〜１７について一本のみを示している。
【００１５】
また、通常、先端側及び基端側両配管１５，１７として可撓性のホース、ブーム内配管１６として鋼管製のチューブがそれぞれ用いられる。
【００１６】
さらに、基端側配管(以下、基端側ホースという)１７は、基端、先端両ブーム１１，１２に跨って配置されるため、ブーム７の伸縮に追従し得るように図示のようにＵターン状に折り返されている。
【００１７】
この基端側ホース１７は、屈伸可能なホース支持案内装置１８によって支持、案内され、このホース支持案内装置１８によって規制された一定の曲げ半径をもって折り返される。
【００１８】
ホース支持案内装置１８としては、たとえばケーブルベア(登録商標)のように、多数のリンクをつないだ一対のチェーン状の本体と、この本体の相対向するリンク間に固定されたクリップと称されるホースクランプ部材とから成るものが用いられる。
【００１９】
この種の作業機械の構成は特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平１０−５９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
基端側ホース１７として、前記のように取付けられる作業装置１４の種類に応じて径が異なる複数本のホースが配索される。
【００２２】
ここでは、ブレーカまたは圧砕シリンダの圧油供給用及び戻り用の二本のホースと、バケットシリンダの圧油供給用及び戻り用の二本のホースの計四本のホースが配索される場合で説明する。
【００２３】
この場合、図８に示すように、バケットシリンダ用二本と、ブレーカ圧油供給用の計三本のホース(枝符号「ａ」を加えた「１７ａ」で表記する)については相対的に小径のものが用いられる一方、ブレーカ用の戻りホース(枝符号「ｂ」を加えた「１７ｂ」で表記する)については圧損を小さくして打撃性能を確保する必要から相対的に大径のものが用いられる。
【００２４】
以下、三本のホース１７ａ…を「小径ホース」、一本のホース１７ｂを「大径ホース」という。また、これらを区別する必要がないときに総称として「ホース」といい、統一符号「１７」で表す場合がある。
【００２５】
従来は、この小径ホース１７ａ…と大径ホース１７ｂを同一平面上に並べ、一括してＵターン状に折り曲げる構成をとっている。
【００２６】
従って、全ホース１７…の曲げ半径は、大径ホース１７ｂの最小曲げ半径に統一されるため、ホース全体として大きな曲げ半径とせざるを得ない。
【００２７】
また、このホース全体の曲げ半径によってホース支持案内装置１８の最小曲げ半径が決まり、その断面サイズが決まるため、同装置１８も大型となる。
【００２８】
しかも、ブーム７内には伸縮シリンダ１３も設けなければならないため、配管に使用できるスペースは限られている。
【００２９】
この結果、配索作業が困難となるとともに、ブーム７の断面サイズを、強度によって決まる本来のサイズ以上に大きくしなければならないことでブーム７の重量アップや輸送時のブームまたは機械の全高アップを招くこととなっていた。
【００３０】
なお、この問題は、大径ホース(ブレーカ戻り用ホース)１７ｂをサイズダウンすることで軽減できるが、こうするとブレーカの打撃性能が低下してしまう。
【００３１】
また、上記問題は、上記のように大径ホースを含む場合に顕著となるが、大径ホースを含まない場合でも、ホース本数が多い状況下で生じていた。
【００３２】
そこで本発明は、ブーム断面サイズを大きくしたりホースをサイズダウンしたりすることなく、Ｕターン状に折り返される複数本のホースをコンパクトに配索することができる作業機械の配管構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
請求項１の発明は、固定ブームに可動ブームをテレスコープ状に嵌合させて伸縮自在に構成した箱形のブームをベースマシンに取付け、このブームに取付けられる作業装置とベースマシンの油圧ポンプ及びタンクとを結ぶ複数本の配管を、上記固定、可動両ブームに跨る部分で可撓性のホースとしてＵターン状に折り返す作業機械の配管構造において、上記折り返し部分の複数本のホースを複数組に分け、各組ホースを互いにブーム周方向に位相をずらして配置したものである。
【００３４】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記複数本のホースをホース径に応じて複数の組に分け、各組ごとに最大ホース径によって決まる互いに異なる最小曲げ半径で、かつ、互いにブーム周方向に位相をずらして配置したものである。
【００３５】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、上記複数本のホースを、ブレーカを駆動するブレーカ用戻りホースを含む大径ホース組と、上記ブレーカ用戻りホースよりも小径のホースのみの小径ホース組とに分け、上記大径ホース組の最小曲げ半径が小径ホース組の最小曲げ半径よりも大きい状態で、かつ、互いにブーム周方向に位相をずらして配置したものである。
【００３６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの構成において、上記複数本のホースを二組に分け、この両組ホースをブーム周方向に位相を９０°ずらして配置したものである。
【００３７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかの構成において、上記各組ホースを、組ごとに別々の、かつ、各組中の最大ホース径に基づいて最小曲げ半径が設定された屈伸可能なホース支持案内装置に保持したものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、Ｕターン状に折り返される複数本のホースを複数組に分け、各組ホースを互いにブーム周方向に位相をずらして(請求項４では二組をブーム周方向に９０°位相をずらして)配置したから、ブーム空間を効率良く使って全ホースをコンパクトに折り返すことができる。
【００３９】
このため、ブームの断面サイズをことさら大きくしたり、ホースをサイズダウンしたりすることなく、全ホースを容易に配索することができる。
【００４０】
とくに、請求項２，３の発明のように複数本のホースをホース径に応じて複数の組に分け、各組ごとに最大ホース径によって決まる互いに異なる最小曲げ半径で(請求項３では大径のブレーカ用戻りホースを含む組は相対的に大きな最小曲げ半径で、他の組は小さな最小曲げ半径で)折り返すことにより、ホースの占有空間を必要最小限に小さくできるため、ブーム断面サイズを小さくできる点の効果が高くなる。
【００４１】
ここで、ホースを二組に分ける場合に、請求項４の発明のように両組ホースをブーム周方向に９０°位相をずらして配置すれば、両組ホースをブーム側壁をガイドとして容易に配索することができる。
【００４２】
また、各組ホースをホース支持案内装置に保持して折り返す請求項５の発明によると、各ホース支持案内装置の最小曲げ半径を、各組中の最大ホース径に応じた値に設定できるため、スペースの利用効率がとくに良くなり、ブーム断面サイズを小さくできる点の効果が一層高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る配管構造を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図である。
【図３】先端ブームと配管構造を示す斜視図である。
【図４】図３とは異なる方向から見た斜視図である。
【図５】本発明の適用対象例であるブーム伸縮・回転式の作業機械を示す概略側面図である。
【図６】同概略平面図である。
【図７】同作業機械における従来のブーム配管構造を示す側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。
【００４５】
実施形態は、図５，６に示す、油圧ショベルを母体として構成されるブーム伸縮・回転式の作業機械を適用対象としている。
【００４６】
実施形態において、次の構成は図５〜図８に示すものと同じである。
【００４７】
(Ｉ)  クローラ式の下部走行体上に上部旋回体が地面と鉛直な軸のまわりに旋回自在に搭載されてベースマシンが構成され、上部旋回体のアッパーフレームにブーム支持フレーム及びブーム支持機構を介して箱形のブーム７がブーム軸心まわりに回転自在で、かつ、ブーム起伏シリンダによって起伏自在に取付けられる点。
【００４８】
(ＩＩ)  ブーム７は、固定ブームである基端ブーム１１と、この基端ブーム１１にテレスコープ状にスライド自在に嵌合された可動ブームである先端ブーム１２と、この両ブーム１１，１２に跨ってブーム内部に設けられた伸縮シリンダ(油圧シリンダ)１３とによって伸縮自在に構成される点。
【００４９】
(ＩＩＩ)  伸縮シリンダ１３は、シリンダチューブの基端部が基端ブーム１１に、先端部が先端ブーム１２にそれぞれ止め付けられる点。
【００５０】
(ＩＶ)  先端ブーム１２の先端に油圧式の作業装置が取付けられ、ブーム７の起伏、伸縮、回転によりこの作業装置の位置と向きが変えられる点。
【００５１】
(Ｖ)  この作業装置の油圧駆動部分は、図１に示す先端側配管１５、先端ブーム１２の内側に通されたブーム内配管１６、基端ブーム１１内から外部に出る基端側配管１７によって、ベースマシンの上部旋回体に搭載された図示しない油圧ポンプ及びタンクに接続される点。
【００５２】
(ＶＩ)   作業装置の種類に応じてその駆動源となる油圧アクチュエータの圧力、流量が異なることから、配管１５〜１７も径が異なる複数本が設けられる(図１では図の簡略化のため一本のみを示す)点。
【００５３】
(ＶＩＩ)  先端側及び基端側両配管１５，１７として可撓性のホース、ブーム内配管１６として鋼管製のチューブがそれぞれ用いられる点。
【００５４】
(ＶＩＩＩ)  基端側配管(以下、基端側ホースという)１７は、ブーム７の伸縮に追従し得るように、図示のように基端、先端両ブーム１１，１２に跨ってＵターン状に折り返される点。
【００５５】
(ＩＸ)  この基端側ホース１７は、屈伸可能なホース支持案内装置によって支持、案内され、このホース支持案内装置によって規制された一定の曲げ半径をもって折り返される点。
【００５６】
また、実施形態では、背景技術の説明に合わせて、基端側ホース１７として、バケットシリンダまたは圧砕シリンダの圧油供給用及び戻り用の二本のホースと、ブレーカの圧油供給用及び戻り用の二本のホースの計四本のホースが配索される場合で、かつ、ホース支持案内装置として従来同様、ケーブルベア(登録商標)のように、多数のリンクをつないだ一対のチェーン状の本体と、この本体の相対向するリンク間に固定されたクリップと称されるホースクランプ部材とから成るものを用いる場合で説明する。
【００５７】
この場合、図２に示すように、バケットシリンダ用とブレーカ圧油供給用の三本のホース(枝符号「ａ」を加えた「１７ａ」で表記する)については相対的に小径のものが用いられる一方、ブレーカ用の戻りホース(枝符号「ｂ」を加えた「１７ｂ」で表記する)については圧損を小さくして打撃性能を確保する必要から相対的に大径のものが用いられる。
【００５８】
以下、三本のホース１７ａ…を「小径ホース」、一本のホース１７ｂを「大径ホース」という。また、これらを区別する必要がないときは総称として「ホース」といい、統一符号「１７」で表す場合がある。
【００５９】
実施形態においては、以上の構成を前提として、全ホース１７が三本の小径ホース１７ａ…の組と、一本の大径ホースの二組に分けられ、この両組ホース１７ａ…、１７ｂがそれぞれ別のホース支持案内装置１９，２０に保持された状態でＵターン状に折り返されている。
【００６０】
ホース支持案内装置１９，２０は、一端が基端ブーム１１に、他端が先端ブーム１２にそれぞれ止め付けられ、ブーム７の伸縮に追従してホース１７ａ…，１７ｂと一体に両ブーム１１，１２間で折り返し移動する。
【００６１】
以下、小径ホース組とそのホース支持案内装置１９とを合わせたものを「小径ホースユニットＵ１」、大径ホース１７ｂとそのホース支持案内装置２０とを合わせものを「大径ホースユニットＵ２」という。
【００６２】
この場合、小径ホース組は、三本の小径ホース１７ａ…のうち最も大径のものに基づいて、大径ホースはそのホース径に基づいてそれぞれ折り返しの最小曲げ半径が決められ、この両組ホースの最小曲げ半径に基づいてそれぞれのホース支持案内装置１９，２０の断面サイズが設定されている。
【００６３】
また、小径ホースユニットＵ１は、図２の方向性でいうと、先端ブーム１２内の下部と基端ブーム１１の下面側との間で上下方向に折り返され、大径ホースユニットＵ２は先端ブーム１２の右外側面と左外側面との間で左右方向に折り返されている。
【００６４】
すなわち、両組ホース１７ａ…，１７ｂは、それぞれの最大ホース径に応じた互いに異なる最小曲げ半径で、かつ、互いにブーム周方向に位相を９０°ずらして配置されている。
【００６５】
この配管構造によると、次の効果を得ることができる。
【００６６】
(イ)  Ｕターン状に折り返される複数本のホース１７…を、三本の小径ホース１７ａ…の組と、一本の大径ホース１７ｂの二組に分け、各組ホース１７ａ…，１７ｂを互いにブーム周方向に位相をずらして(直交して)配置したから、上下、左右のブーム空間を無駄なく効率良く使って全ホース１７ａ…，１７ｂをコンパクトに折り返すことができる。
【００６７】
(ロ)  両組ごとに異なる最小曲げ半径(小径ホース組は相対的に小さな曲げ半径、大径ホース１７ｂは大きな曲げ半径で)で折り返すため、ホース全体の占有空間を必要最小限に小さくすることができる。
【００６８】
(ハ)  両ホース支持案内装置１９，２０の最小曲げ半径を、両組ごとに最大ホース径に応じた値に設定できるため、スペースの利用効率がさらに良くなる。
【００６９】
以上の点により、ブーム断面サイズを必要なブーム強度で決まるサイズ以上に大きくしたり、大径ホース(ブレーカ戻り用ホース)１７をサイズダウンしたりすることなく、全ホース１７…を容易に配索することができる。
【００７０】
また、小径ホースユニットＵ１と大径ホースユニットＵ２をブーム周方向に９０°位相をずらして配置することにより、両ユニットＵ１，Ｕ２をブーム側壁をガイドとして容易に配索することができる。
【００７１】
他の実施形態
(１)  上記実施形態では、四本のホースを、三本の小径ホース１７ａ…の組と一本の大径ホース１７ｂの二組に分けた場合を例示したが、大径ホース１７ｂを含む複数本のホース組と、一乃至複数本のホースから成る他のホース組の二組に分けてもよい。
【００７２】
また、ホース本数が多い場合は、三組以上に分けてもよい。この場合、各ホース組をブーム周方向に９０°未満の角度で位相をずらして配置すればよい。
【００７３】
(２)  ホース支持案内装置１９，２０として、上記のように一対のチェーン間に多数のクリップを取付けたもの以外のもの、たとえばゴム等の可撓性材料を断面Ｕ字形の樋状や筒状に形成し、これを本体として内側に多数のホースクランプ部材を取付けたもの等を用いてもよい。
【００７４】
(３)  上記実施形態は、伸縮ブームが回転する作業機械を適用対象としたが、本発明はブームが非回転式の作業機械にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ  ベースマシン
７  伸縮ブーム
１１  固定ブームとしての基端ブーム
１２  可動ブームとしての先端ブーム
１３  伸縮シリンダ
１４  作業装置
１５  先端側配管
１６  ブーム内配管
１７  基端側配管
１７ａ  基端側配管のうち小径ホース
１７ｂ  同、大径ホース
１８  ホース支持案内装置
１９，２０  ホース支持案内装置
【図１】
0005333386.tif 000002
【図２】
0005333386.tif 000003
【図３】
0005333386.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005333386.tif 000006
【図６】
0005333386.tif 000007
【図７】
0005333386.tif 000008
【図８】
0005333386.tif 000009