(57)【要約】  【課題】１台の建設機械で、高所の作業から低所の作業に至るまで、好適に作業を行うことができるようにする。  【解決手段】下部走行体上１２に搭載した上部旋回体１３に俯仰可能に取り付けられた建設機械の作業装置１４において、固定ブーム１５ａと該固定ブーム１５ａに対してテレスコープ式に伸縮移動する伸縮ブーム１５ｂを有し、該固定ブーム１５ａの基部が上部旋回体１３に俯仰動可能に取り付けられてなる伸縮式ブーム１５と、該伸縮式ブーム１５の伸縮ブーム１５ｂの先端部位に択一的に取り付けられる付け替え可能な高所作業用フロント機構１６及び低所作業用フロント機構と、伸縮ブーム１５ｂと高所作業用フロント機構１６及び伸縮ブーム１５ｂと低所作業用フロント機構との間にそれぞれ兼用して配設されるシリンダ１８ｂを含む、複数のシリンダよりなる駆動機構１８とを備える構造にした。【選択図】図１
2007203221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体上に搭載した上部旋回体に俯仰可能に取り付けられた建設機械の作業装置において、
固定ブームと該固定ブームに対してテレスコープ式に伸縮移動する少なくとも１本以上の伸縮ブームを有し、該固定ブームの基部が前記上部旋回体に俯仰動可能に取り付けられてなる伸縮式ブームと、
該伸縮式ブームの最先端側の伸縮ブームの先端部位に択一的に取り付けられる付け替え可能な高所作業用フロント機構及び低所作業用フロント機構と、
前記伸縮ブームと前記高所作業用フロント機構及び前記伸縮ブームと低所作業用フロント機構との間にそれぞれ兼用して配設されるシリンダを含む、複数のシリンダよりなる駆動機構とを備えたことを特徴とする建設機械の作業装置。
【請求項２】
上記伸縮ブームの最先端部位が上記固定ブームの最先端部位と隣接する位置まで、前記伸縮ブームが固定ブームに対して縮少移動できるようにしているとともに、上記低所作業用フロント機構のアームを側面視略Ｌ字形状に形成してなり、輸送時に、該アームの一端側を最先端側の前記伸縮ブームの最先端部位に該伸縮ブームに対して略垂直となるように配置し、他端側を前記伸縮ブームの最先端部位よりも前記固定ブーム側に配置させた状態で、前記アームを前記伸縮式ブームに対して折り畳めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の作業装置に関するものであり、特に、土砂の掘削作業等に用いる油圧ショベルや、鉄骨鉄筋コンクリート及び鉄筋コンクリートで作られた種々の中高層建造物の解体作業に用いる解体機等に適用可能な、建設機械の作業装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、土砂等の掘削作業や建造物の解体作業に用いられる建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰可能に取り付けられた作業装置とから、大略構成されている。
【０００３】
また、作業装置は、上部旋回体に俯仰動可能に取り付けられたブームと、該ブームの先端側に俯仰動可能に取り付けられたアームと、該アームの先端側に俯仰動可能に取り付けられた作業具等からなり、土砂等の掘削作業を行うときにはバケット等の作業具が用いられ、建造物の解体作業を行うときにはカッター等の作業具が用いられる。
【０００４】
ところで、建造物の解体作業を行う場合には、建造物の高所から低所まで順に解体作業を行う必要がある。このため、１台の建設機械を兼用している場合には、高所、中所、低所の、各部分を解体する時に使用する長さの作業装置をそれぞれ用意しておき、作業内容に応じて、その都度、交換して使用する方法が考えられる。
【０００５】
ここで、建設機械において、作業内容に応じて作業装置を交換して使用する方法は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載の建設機械のように、作業内容に応じて作業装置を交換する方法は、各作業装置毎に専用部品である継ぎ足しブームとアームシリンダを必要とするのでコストアップになり、また交換作業が煩雑で時間が掛かるという問題があった。
【０００６】
そこで、作業装置に伸縮式のブームを使用し、作業内容に応じてブームの長さを調整することにより、高所から低所まで使用できるようにした建設機械も知られている(例えば、特許文献２参照)。しかしながら、伸縮式のブームによる長さ調整だけで高所から低所までの作業を行おうとした場合には、作業範囲に限度ある。すなわち、高所側の作業を優先した場合には、低所側の作業時に作業範囲が遠くなって作業がしづらく、また本体(上部旋回体等)の安定性が悪くなる。反対に低所側の作業を優先した場合には、作業具が高い位置まで届かない。
【特許文献１】実開平５−３５９６９号公報。
【特許文献２】特開平１１−１９３５４２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、建設機械において、作業装置を作業内容に応じて交換して使用する方法は、交換作業が非常に煩雑で、時間が掛かり、かつコストアップになるという問題があった。また、作業装置に伸縮式のブームを使用し、作業内容に応じてブームの長さを調節して、高所から低所までの作業を行おうとした場合には、高所側あるいは低所側での作業性が悪くなるという問題点があった。
【０００８】
したがって、作業装置の交換と伸縮式のブームの使用とを組み合わせることにより、煩雑な作業装置の交換を最小限に抑え、１台の建設機械で、高所の作業から低所の作業に至るまで、好適に作業を行うことができる構造にした建設機械の作業装置が望まれる。また、この種の建設機械は、現場から現場への移動を、トレーラの荷台に乗せて移動をさせる必要があるので、輸送時にコンパクトに折り畳めて、トレーラの荷台の後端からの張り出し量が少ないことが要望されている。
【０００９】
そこで、１台の建設機械で、高所の作業から低所の作業に至るまで、好適に作業を行うことができるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、下部走行体上に搭載した上部旋回体に俯仰可能に取り付けられた建設機械の作業装置において、固定ブームと該固定ブームに対してテレスコープ式に伸縮移動する少なくとも１本以上の伸縮ブームを有し、該固定ブームの基部が前記上部旋回体に俯仰動可能に取り付けられてなる伸縮式ブームと、該伸縮式ブームの最先端側の伸縮ブームの先端部位に択一的に取り付けられる付け替え可能な高所作業用フロント機構及び低所作業用フロント機構と、前記伸縮ブームと前記高所作業用フロント機構及び前記伸縮ブームと低所作業用フロント機構との間にそれぞれ兼用して配設されるシリンダを含む、複数のシリンダよりなる駆動機構とを備えた建設機械の作業装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、高所から中所の作業を行うときには、伸縮式ブームに高所作業用フロント機構を取り付け、伸縮式ブームを伸縮させて長さ調節を行うことにより、高所から中所までの作業を好適に行うことができる。次に、中所から低所の作業を行うときには、伸縮式ブームに低所作業用フロント機構を取り付け、伸縮式ブームを伸縮させて長さ調節を行うことにより、中所から低所までの作業を好適に、しかも低所作業のときでも上部旋回体側の姿勢を安定させた状態で行うことができる。これにより、１台の建設機械を使用しても、煩雑な作業を必要とするフロント機構の付け替えは、低所作業から高所作業、あるいは反対に、高所作業から低所作業に切り替える時だけ行えば済むことになる。
【００１２】
また、伸縮ブームと高所作業用フロント機構との間に配設されるシリンダ、及び伸縮ブームと低所作業用フロント機構との間に配設されるシリンダは、両方のフロント機構に共用するので、高所作業用フロント機構及び低所作業用フロント機構の構造が簡略化され、各フロント機構における構成部品点数を減らすことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１において、上記伸縮ブームの最先端部位が上記固定ブームの最先端部位と隣接する位置まで、前記伸縮ブームが固定ブームに対して縮少移動できるようにしているとともに、上記低所作業用フロント機構のアームを側面視略Ｌ字形状に形成してなり、輸送時に、該アームの一端側を最先端側の前記伸縮ブームの最先端部位に該伸縮ブームに対して略垂直となるように配置し、他端側を前記伸縮ブームの最先端部位よりも前記固定ブーム側に配置させた状態で、前記アームを前記伸縮式ブームに対して折り畳めるようにした建設機械の作業装置を提供する。
【００１４】
この構成によれば、伸縮ブームを、該伸縮ブームの最先端部位が前記固定ブームの最先端部位と隣接する位置まで縮少させることができるので、固定ブームの基端から最先端までの長さが短くても、固定ブームと伸縮ブームとで伸縮動作をなすためのストロークを大きくとることができる。これにより、移動時、伸縮式ブームをより短くした状態で、アームを伸縮ブームの最先端部位よりも固定ブーム側に折り畳むことができる。一方、作業時には、逆に伸縮ブームの全長を大きくとることができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明は、煩雑な作業を必要とするフロント機構の付け替えは、低所作業から高所作業、あるい高所作業から低所作業に切り替える時だけ行えば済むので、高所から低所までの広範囲にわたる作業を、常に好適な環境で、また姿勢を安定させて行うことが可能になる。これにより、作業性の向上が図れる。
【００１６】
さらに、伸縮ブームと高所作業用フロント機構との間に配設されるシリンダ、及び伸縮ブームと低所作業用フロント機構との間に配設されるシリンダは、両方のフロント機構で共用するので、１つで済み、各フロント機構の構造が簡略化されると同時に、コストが下がり経済性の向上が図れる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、固定ブームと伸縮ブームとで伸縮動作をなすためのストロークを大きくとることができるので、移動時には伸縮式ブームを短くした状態で、アームを伸縮ブームの最先端部位よりも固定ブーム側に折り畳んでコンパクトにすることができ、作業時には、反対に伸縮ブームの全長を大きくして、高い位置に届くようにすることができる。したがって、請求項１の発明の効果に加えて、さらに輸送性及び作業性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の建設機械の作業装置について、好適な実施例をあげて説明する。１台の建設機械で、高所の作業から低所の作業に至るまで、好適に作業を行うことができるようにするという目的を達成するために、下部走行体上に搭載した上部旋回体に俯仰可能に取り付けられた建設機械の作業装置において、固定ブームと該固定ブームに対してテレスコープ式に伸縮移動する少なくとも１本以上の伸縮ブームを有し、該固定ブームの基部が前記上部旋回体に俯仰動可能に取り付けられてなる伸縮式ブームと、該伸縮式ブームの最先端側の伸縮ブームの先端部位に択一的に取り付けられる付け替え可能な高所作業用フロント機構及び低所作業用フロント機構と、前記伸縮ブームと前記高所作業用フロント機構及び前記伸縮ブームと低所作業用フロント機構との間にそれぞれ兼用して配設されるシリンダを含む、複数のシリンダよりなる駆動機構とを備えることにより実現した。
【実施例】
【００１９】
図１及び図２は本発明の実施の形態に係る作業装置を適用した建設機械を示す。図１及び図２に示すように、建設機械１１は油圧式ショベルであり、下部走行体１２と、下部走行体１２上に旋回可能に搭載された上部旋回体１３と、上部旋回体１３上に取り付けられた作業装置１４とで、大略構成されている。
【００２０】
作業装置１４は、固定ブーム１５ａと該固定ブーム１５ａに対して伸縮移動可能な伸縮ブーム１５ｂとを有し、固定ブーム１５ａの基部を上部旋回体１３に俯仰動可能に取り付けてなる伸縮式ブーム１５と、該伸縮ブーム１５ｂの先端部位にそれぞれ択一的に付け替え可能な、図１に示す高所作業用フロント機構１６及び図２に示す低所作業用フロント機構１７と、伸縮式ブーム１５と高所作業用フロント機構１６及び低所作業用フロント機構１７の各種動作を行わせる複数のシリンダ１８ａ〜１８ｅを有する駆動機構１８等で構成されている。なお、各シリンダ１８ａ〜１８ｅには、図示していないが、上部旋回体１３側から作動油を運ぶための油圧パイプ及び油圧ホース等の配管類が配設されている。
【００２１】
伸縮式ブーム１５は、油圧クレーンの伸縮ブーム等と同じ構成であって、伸縮式ブーム１５に内設されている油圧シリンダ(図示せず)のロッドの伸縮動作により、伸縮ブーム１５ｂが固定ブーム１５ａに対してテレスコープ式に伸縮移動するものである。この伸縮ブーム１５ｂは、２本以上設けられ、伸縮ブーム同志で互いにテレスコープ式に伸縮する構造にする場合もある。
【００２２】
固定ブーム１５ａの長手方向中間部分における下側の部位には、伸縮式ブーム用シリンダ１８ａの一端部側が、上下方向回動自在に取り付けられている。伸縮式ブーム用シリンダ１８ａの他端部側は、上部旋回体１３に上下方向回動自在に取り付けられている。一方、伸縮ブーム１５ｂの上側最先端部位には、フロント機構共通用シリンダ１８ｂの一端部側が上下方向回動自在に取り付けられている。該フロント機構共通用シリンダ１８ｂの他端部側は、高所作業用フロント機構１６及び低所作業用フロント機構１７に対して、自由に付け替えができるように構成されている。また、伸縮ブーム１５ｂの上側最先端部位も、高所作業用フロント機構１６及び低所作業用フロント機構１７に対して、自由に付け替えができるように構成されている。
【００２３】
上記高所作業用フロント機構１６は、図１に示すように、基端部が伸縮式ブーム１５の最先端部位に脱着可能に取り付けられ、かつフロント機構共通用シリンダ１８ｂの他端部が先端部位に連結取り付けられるセカンドブーム１９と、該セカンドブーム１９の先端部に基部が俯仰動可能に取り付けられているアーム２０と、該アーム２０の先端部に基部が俯仰動可能に取り付けられている作業具２１と、アーム２０の俯御動を行わせるシリンダ１８ｃと、作業具２１の動作を行わせるシリンダ１８ｄとからなる。なお、作業具２１としては、土砂等の掘削作業を行うときにはバケット等を使用し、建造物の解体作業を行うときにはカッター等を使用する。また、シリンダ１８ｄは、一端部がアーム２０の長さ方向における中間部の上側部位に上下方向回動自在に取り付けられ、他端部が作業具２１の駆動部２１ａに上下方向回動自在に取り付けられている。
【００２４】
そして、このように構成された高所作業用フロント機構１６を取り付けた解体機１１は、被解体物である中高層建造物を解体する場合、次のように動作する。まず、作業具２１を取り付けた伸縮式ブーム１５を、伸縮式ブーム用シリンダ１８ａのロッドの伸長による俯仰動により起こす。次いで、解体部位の高さに合わせて伸縮ブーム１５ｂを伸すとともに、シリンダ１８ｂ及びシリンダ１８ｃの各ロッドの伸長による俯仰動によりセカンドブーム１９及びアーム２０をそれぞれ起こし、さらにシリンダ１８ｄのロッドの伸縮により駆動部２１ａを動作させて作動具２１を操作すると、中高層建造物の解体部位を挟圧・粉砕して解体することができる。
【００２５】
なお、図１中に実線で示す線Ｔａは、伸縮式ブーム１５を最大限に伸ばした時に、作業具２１が取り得る軌跡の一例を示し、点線で示す線Ｔｂは、伸縮式ブーム１５を最小限に縮めた時に、作業具２１が取り得る軌跡の一例を示す。したがって、解体の進行に応じて伸縮式ブーム１５の長さを変えることにより、高所の作業から中所の作業に至るまでの間は、１つの高所作業用フロント機構１６を取り付けたまま、好適に作業を行うことができる。
【００２６】
低所作業用フロント機構１７は、図２に示すように、基端部が伸縮式ブーム１５の最先端部位に脱着可能に取り付けられ、かつフロント機構共通用シリンダ１８ｂの他端部が先端部位に連結取り付けられるアーム２２と、該アーム２２の先端部に基部が俯仰動可能に取り付けられている作業具２３と、該作業具２３の動作を行わせるシリンダ１８ｅとからなる。なお、作業具２３としては、土砂等の掘削作業を行うときにはバケット等を使用し、建造物の解体作業を行うときにはカッター等を使用する。
【００２７】
アーム２２は、第１アーム部２２ａと該第１アーム部２２ａの先端側から下側に向かって略直角に折り曲げられている第２アーム部２２ｂとを有して、側面視略Ｌ字形状に形成されている。そして、第１アーム部２２ａの一端部を、伸縮ブーム１５ｂの上側最先端部位に上下方向回動可能に取り付け、第２アーム部２２ｂの先端部を作業具２３の駆動部２３ａに上下方向回動可能に取り付けている。また、フロント機構共通用シリンダ１８ｂの他端部は、第１アーム部２２ａと第２アーム部２２ｂとが連結されている、アーム２２の中間部位に上下方向回動自在に取り付けられている。シリンダ１８ｅは、一端部がアーム２２の長さ方向における中間部の上側部位に上下方向回動自在に取り付けられ、他端部が作業具２３の駆動部２３ａに上下方向回動自在に取り付けられている。
【００２８】
そして、このように構成された低所作業用フロント機構１７を取り付けた解体機１１は、被解体物である低層建造物を解体する場合、次のように動作する。まず、作業具２３を取り付けた伸縮式ブーム１５を、伸縮式ブーム用シリンダ１８ａのロッドの伸長による俯仰動により起こす。次いで、解体部位の高さに合わせて伸縮ブーム１５ｂを縮少するとともに、シリンダ１８ｂのロッドの伸長による俯仰動によりアーム２２を起こし、さらにシリンダ１８ｅのロッドの伸縮により駆動部２３ａを動作させて作動具２３を操作すると、低層建造物の解体部位を挟圧・粉砕して解体したり、地下の掘削等を行うことができる。
【００２９】
なお、図２中に２点鎖線で示す線Ｔｃは、伸縮式ブーム１５を最小限に縮めた時に、作業具２３が取り得る軌跡の一例を示す。したがって、作業の進行・状況に応じて伸縮式ブーム１５の長さを変えることにより、中所の作業から低所の作業に至るまでの間は、１つの低所作業用フロント機構１７を取り付けたまま、好適に作業を行うことができる。
【００３０】
また、高所、中所、低所の作業を順に終え、建設機械１１をトレーラの荷台に乗せて現場移動をする場合は、図３に示すように、最後の低所作業で直前まで、伸縮式ブーム１５に取り付けて使用されていた低所作業用フロント機構１７から、作業具２３を取り外した後、伸縮ブーム１５ｂを固定ブーム１５ａ内に収容させて伸縮式ブーム１５の長さを縮少させる。さらに、フロント機構共通用シリンダ１８ｂのロッドの縮少動作により、アーム２２を伸縮ブーム１５ｂの最先端部位から下側に向かって内側に畳むと、第１アーム部２２ａが伸縮ブーム１５ｂに対してほぼ直角になるとともに、第２アーム部２２ｂが上部旋回体１３の前方に真っ直ぐ突き出した状態に倒れた運搬姿勢になる。そして、この運搬姿勢にした建設機械１１をトレーラの荷台２４に乗せて移動を行う。図３は、このようにして建設機械１１をトレーラの荷台２４に乗せた後の状態を示す。
【００３１】
この運搬姿勢にされた建設機械１１では、シリンダ１８ｂの一端が取り付けられている先端部位が、固定ブーム１５ａの最先端部位とぶつかる直前まで、伸縮ブーム１５ｂを固定ブーム１５ａ内に収容させているので、図３中に示す伸縮式ブーム１５の全長Ｌ１は小さくなる。これにより、輸送時には、作業装置１４の、トレーラの荷台２４の後端からの張り出し量Ｌ２が減り、輸送性の向上が図れることになる。
【００３２】
したがって、上記実施例における作業装置１４を用いた建設機械１１では、１台の建設機械を使用しても、煩雑な作業を必要とするフロント機構(１６，１７)の付け替えは、低所作業から高所作業、あるいは高所作業から低所作業に切り替える時だけ行えば済むので、高所から低所までの広範囲にわたる作業を、常に好適な環境で、また安定して行うことが可能になり、作業性の向上が図れる。
【００３３】
さらに、伸縮ブーム１５ｂと高所作業用フロント機構１６との間に配設されるシリンダ１８ａ、及び伸縮ブーム１５ｂと低所作業用フロント機構１６との間に配設されるシリンダ１８ａを、両方のフロント機構(１６，１７)で共用するので１つで済み、各フロント機構(１６，１７)の構造が簡略化されると同時に、コストが下がり経済性の向上が図れる。
【００３４】
また、固定ブーム１５ａと伸縮ブーム１５ｂとで伸縮動作をなすためのストロークを大きくとることができるので、移動時には伸縮式ブーム１５をより短くした状態で、アーム２２を伸縮ブーム１５ｂの最先端部位よりも固定ブーム１５ａ側に折り畳んでコンパクトにすることができ、作業時には、反対に伸縮式ブーム１５の全長を大きくして、高い位置まで届くようにすることができるので、輸送性及び作業性に優れる。
【００３５】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】高所作業用フロント機構を取り付けて示す本発明の実施の形態に係る作業装置を適用した建設機械の側面図。
【図２】低所作業用フロント機構を取り付けて示す本発明の実施の形態に係る作業装置を適用した建設機械の側面図。
【図３】低所作業用フロント機構を取り付け、運転姿勢状態にしてトレーラの荷台に乗せて示す本発明の実施の形態に係る作業装置を適用した建設機械の側面図。
【符号の説明】
【００３７】
１１    建設機械
１２    下部走行体
１３    上部旋回体
１４    作業装置
１５    伸縮式ブーム
１５ａ  固定ブーム
１５ｂ  伸縮ブーム
１６    高所作業用フロント機構
１７    低所作業用フロント機構
１８    駆動機構
１８ａ  シリンダ
１８ｂ  シリンダ
１８ｃ  シリンダ
１８ｄ  シリンダ
１８ｅ  シリンダ
１９    セカンドブーム
２０    アーム
【図１】
2007203221.tif 000003
【図２】
2007203221.tif 000004
【図３】
2007203221.tif 000005