(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルの車体に設けられブームシリンダにより俯仰動されるブームと、該ブームの先端側に設けられアームシリンダにより回動されるアームと、該アームの先端側に設けられバケットシリンダにより回動されるバケットとからなり、前記アームは上板、下板、左側板および右側板によって箱型状に形成し、該アームの先端側には前記バケットのブラケットが連結ピンを用いて連結されるバケット取付部を設けてなる油圧ショベルの作業装置において、
前記アームの下板には、前記バケットによって掘削された掘削物から前記アームを保護するため左，右に離間して前，後方向に延びる複数の保護材を設け、前記アームの下板には該各保護材間に位置してねじ座を設け、前記下板を前記バケットにより掘削される掘削物から遮蔽するため基端側が該ねじ座に固定され先端側が自由端となって前記アームのバケット取付部を覆うように前記保護材に沿って延びる遮蔽板を設ける構成としたことを特徴とする油圧ショベルの作業装置。
【請求項２】
前記遮蔽板は可撓性を有する１枚の板材を用いて形成してなる請求項１に記載の油圧ショベルの作業装置。
【請求項３】
前記遮蔽板はボルトを用いてねじ座に取付け、遮蔽板とボルトとの間にはねじ座との間で遮蔽板を挟持する押え板を設け、該押え板には前記ボルトの頭部を収容する収容穴を設けてなる請求項１または２に記載の油圧ショベルの作業装置。
【請求項４】
前記ねじ座と遮蔽板との間にはアームに対する遮蔽板の位置を調整する位置調整具を設けてなる請求項１，２または３に記載の油圧ショベルの作業装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂等の掘削作業に好適に用いられる油圧ショベルの作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前側に設けられた作業装置とによって構成されている。
【０００３】
また、作業装置は、油圧ショベルの車体を構成する上部旋回体に設けられブームシリンダにより俯仰動されるブームと、該ブームの先端側に設けられアームシリンダにより回動されるアームと、該アームの先端側に設けられバケットシリンダにより回動されるバケットとにより構成されている。
【０００４】
ここで、アームは上板、下板および左，右の側板によって箱型状に形成され、その先端側にはバケット取付部が設けられている。そして、バケット取付部にはバケットのブラケットが連結ピンを用いて回動可能に連結されている。
【０００５】
また、バケットによって掘削した土砂等の掘削物からアームを保護するため、アームの下板に下板補強板を重ね合わせるように固着して設けると共に、該下板補強板には左，右に離間して前，後方向に延びる複数本の角材からなる保護材を固着して設けた油圧ショベルが知られている（例えば、特開２００１−２７１３７１号公報等）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による油圧ショベルは、掘削作業を行なうときには、バケットをアームの下板側へと折畳むように回動（クラウド動作）させることによって掘削物をバケット内に保持する。このため、岩石、砕石等をバケットで掘削し、これら岩石等がバケットに山積みとなって積まれた場合には、以下のような問題が生じる。
【０００７】
即ち、作業装置の操作時、上部旋回体の旋回操作時またはバケットクラウド急操作時に生じる振動、衝撃等によりバケット内の岩石がアームの下板補強板、保護材にぶつかり、これら下板補強板、保護材が早期に摩耗、損傷するという問題がある。また、アームとバケットとのピン結合部等に細かな土砂が侵入することにより、このピン結合部に設けられた連結ピンの摩耗を引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、掘削作業時等にアームの下板を掘削物から保護することができ、アームの下板が早期に摩耗、損傷するのを防止できるようにした油圧ショベルの作業装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明による油圧ショベルの作業装置は、油圧ショベルの車体に設けられブームシリンダにより俯仰動されるブームと、該ブームの先端側に設けられアームシリンダにより回動されるアームと、該アームの先端側に設けられバケットシリンダにより回動されるバケットとからなり、前記アームは上板、下板、左側板および右側板によって箱型状に形成し、該アームの先端側には前記バケットのブラケットが連結ピンを用いて連結されるバケット取付部を設ける構成としている。
【００１０】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記アームの下板には、前記バケットによって掘削された掘削物から前記アームを保護するため左，右に離間して前，後方向に延びる複数の保護材を設け、前記アームの下板には該各保護材間に位置してねじ座を設け、前記下板を前記バケットにより掘削される掘削物から遮蔽するため基端側が該ねじ座に固定され先端側が自由端となって前記アームのバケット取付部を覆うように前記保護材に沿って延びる遮蔽板を設ける構成としたことにある。
【００１１】
このように構成したことにより、アームの下板にはねじ座を介して遮蔽板が固定して取付けられ、この遮蔽板はねじ座からアームのバケット取付部までを覆うことができるから、バケット取付部を含めたアームの下板を、バケットからこぼれ落ちた掘削物から遮断することができ、アームの下板が掘削物と接触して摩耗、損傷するのを防止することができる。また、遮蔽板が摩耗、損傷したときには、ねじ座に取付けられたボルトを取外すことにより遮蔽板を容易に交換することができる。
【００１２】
この場合、アームの下板には、前記アームをバケットによって掘削された掘削物から保護するため左，右に離間して前，後方向に延びる複数の保護材を設け、前記ねじ座は各保護材間に配置する構成としている。このように構成したことにより、アームの下板を保護材により掘削物から保護することができる。また、ねじ座を各保護材間に収容でき、ねじ座についても掘削物から保護することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によると、遮蔽板は可撓性を有する１枚の板材を用いて形成している。このように構成したことにより、遮蔽板をバケット側まで延設した場合でも、バケットの回動時には遮蔽板がバケットに押動されて撓み変形できるから、遮蔽板はバケットの回動動作を妨げることなく、アームの下板からバケットの基端側までの広い範囲を覆うことができる。
【００１４】
さらに、請求項３の発明によると、前記遮蔽板はボルトを用いてねじ座に取付け、遮蔽板とボルトとの間にはねじ座との間で遮蔽板を挟持する押え板を設け、該押え板には前記ボルトの頭部を収容する収容穴を設けている。このように構成したことにより、ボルトの頭部を押え板に設けられた収容穴に収容し、該ボルトの頭部を掘削物から保護することができるから、遮蔽板をアームの下板のねじ座に確実に取付けておくことができる。
【００１５】
さらに、請求項４の発明は、ねじ座と遮蔽板との間にはアームに対する遮蔽板の位置を調整する位置調整具を設ける構成としている。このように構成したことにより、アームに対する遮蔽板の位置を位置調整具を用いて適宜に変更することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による油圧ショベルの作業装置を図１ないし図９の添付図面に従って詳細に説明する。まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。
【００１７】
１は油圧ショベルの下部走行体、２は該下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体で、これら下部走行体１と上部旋回体２とによって油圧ショベルの車体が構成されている。ここで、上部旋回体２の旋回フレーム３上にはキャブ４、建屋カバー５、カウンタウエイト６等が設けられている。また、旋回フレーム３の前部側には後述の作業装置１１が俯仰動可能に取付けられている。
【００１８】
１１は上部旋回体２の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置１１は、基端側が旋回フレーム３の前部側に俯仰動可能に設けられたブーム１２と、該ブーム１２の先端側に回動可能に設けられたアーム１３と、該アーム１３の先端側に回動可能に設けられたバックホウ式のバケット１４と、アーム１３と後述するバケットシリンダ１９との間に設けられた第１のバケットリンク１５と、該第１のバケットリンク１５とバケット１４との間に設けられた第２のバケットリンク１６と、旋回フレーム３とブーム１２との間に設けられたブームシリンダ１７と、ブーム１２とアーム１３との間に設けられたアームシリンダ１８と、アーム１３とバケットリンク１５，１６との間に設けられたバケットシリンダ１９とによって構成されている。
【００１９】
ここで、アーム１３は、上板１３Ａ、下板１３Ｂ、左側板１３Ｃおよび右側板１３Ｄによって断面略四角形の細長い箱形状に形成されている。また、アーム１３の先端側には円筒状のボス部となるバケット取付部１３Ｅが設けられている。
【００２０】
また、バケット１４は複数の鋼板等により形成され、凹状に湾曲して形成された底板１４Ａと、該底板１４Ａの左，右両側に固着された側板１４Ｂ，１４Ｂと、底板１４Ａの基端側に間隔をもって立設された左，右のブラケット１４Ｃ，１４Ｃとによって構成されている。そして、バケット１４の各ブラケット１４Ｃは連結ピン２０を介してアーム１３のバケット取付部１３Ｅにピン結合されている。
【００２１】
また、バケットリンク１５，１６のうち第１のバケットリンク１５は、その一端側がバケットシリンダ１９のチューブ１９Ａから伸縮するロッド１９Ｂの先端側に連結ピン２１を用いて連結され、他端側が他の連結ピン２２を用いてアーム１３に連結されている。また、第２のバケットリンク１６は、一端側が連結ピン２１に連結され、他端側が連結ピン２３によってバケット１４のブラケット１４Ｃに連結されている。
【００２２】
２４はアーム１３の下板１３Ｂに設けられた補強板で、該補強板２４は、例えば鋼板材等を用いて形成され、アーム１３の下板１３Ｂに沿って前，後方向に伸長している。そして、補強板２４は、アーム１３の下板１３Ｂに重ね合わさるように溶接によって固着して取付けられている。
【００２３】
２５，２５，…は補強板２４の表面に左，右方向に並んで固着された複数本の保護材で、該保護材２５は、四角柱状の角鋼材により構成されている。そして、保護材２５は、補強板２４に溶接することにより、左，右方向に均等な間隔をもって前，後方向（アーム１３の長さ方向）に伸長し、アーム１３の下板１３Ｂをバケット１４の掘削物から保護するものである。
【００２４】
２６，２６，…は各保護材２５間に位置して補強板２４に固着して設けられた複数個のねじ座で、該ねじ座２６は、補強板２４に溶接によって取付けられている。ここで、図５に示すように、ねじ座２６の表面２６Ａは、保護材２５の表面２５Ａとほぼ同一平面（面一）をなして配置されている。
【００２５】
２７はアーム１３の下板１３Ｂ側に位置してねじ座２６に着脱可能に設けられた遮蔽板で、該遮蔽板２７は、例えばゴム材、樹脂材等の可撓性材料を用いて略四角形状をなす１枚の平板体として形成され、その基端側２７Ａは、後述のボルト２９によりねじ座２６に固定されている。
【００２６】
そして、遮蔽板２７は先端側２７Ｂが自由端となってアーム１３のバケット取付部１３Ｅを覆うように延び、バケット１４の底板１４Ａに撓んだ状態で当接している。また、遮蔽板２７はアーム１３の下板１３Ｂよりも左，右方向に一定寸法だけ張出し、バケット１４をアーム１３に連結する連結ピン２０、バケットリンク１５をアーム１３に連結する連結ピン２２を覆うようになっている。このように、遮蔽板２７は、補強板２４、保護材２５および連結ピン２０、２２をバケット１４からこぼれ落ちる掘削物から遮蔽する構成となっている。
【００２７】
２８はねじ座２６との間で遮蔽板２７を挟持する押え板で、該押え板２８は、長方形状の鋼板等により構成されている。そして、押え板２８とねじ座２６との間で遮蔽板２７の基端側２７Ａを挟み、押え板２８からねじ座２６に頭部２９Ａを有するボルト２９を螺入することにより、遮蔽板２７がねじ座２６に固定されている。
【００２８】
本実施の形態による油圧ショベルは上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベルは、上部旋回体２を旋回すると共にブーム１２、アーム１３等を回動してバケット１４を所望の掘削場所に移動させ、該バケット１４を回動することにより土砂等を掘削する。
【００２９】
ところで、上述の掘削作業時には、バケット１４に岩石、砕石等の掘削物が山積みされるので、この状態で急激にバケット１４の回動操作、上部旋回体２の旋回操作等を行なうと、このときの振動、衝撃等によって掘削物がバケット１４からこぼれ落ち、アーム１３の先端側に向けて落下する。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、アーム１３の下板１３Ｂに固着した補強板２４には、各保護材２５間にそれぞれ位置してねじ座２６を設け、該ねじ座２６には遮蔽板２７の基端側２７Ａを固定して取付け、遮蔽板２７の先端側２７Ｂをアーム１３の先端側に位置するバケット取付部１３Ｅまで延設する構成としている。
【００３１】
このため、掘削物がアーム１３の先端側に向けて落下したとしても、遮蔽板２７により掘削物が補強板２４、各保護材２５と直接衝突する事態を回避でき、これら補強板２４、各保護材２５が早期に摩耗、損傷するのを防止することができる共に、アーム１３の下板１３Ｂをこれら補強板２４、保護材２５および遮蔽板２７により掘削物から保護することができる。
【００３２】
また、遮蔽板２７をアーム１３の下板１３Ｂよりも左，右方向に一定寸法だけ張出させ、遮蔽板２７によって連結ピン２０，２２を下側から覆う構成としたので、例えば細かな土砂等がアーム１３の先端側に向けて落下したとしても、この土砂等が連結ピン２０，２２等に付着するのを遮蔽板２７によって防止できる。このため、連結ピン２０，２２が早期に摩耗、損傷する不具合を防止することができ、これら連結ピン２０，２２によりバケット１４を円滑に回動することができる。
【００３３】
また、ねじ座２６の表面２６Ａを保護材２５の表面２５Ａとほぼ面一となるように配置したので、遮蔽板２７を保護材２５の表面２５Ａに隙間なく当接させることができ、アーム１３に向けて落下した掘削物が遮蔽板２７と保護材２５の表面２５Ａとの間からねじ座２６に侵入するのを防止でき、ねじ座２６が掘削物によって摩耗、損傷するのを防止することができる。
【００３４】
さらに、遮蔽板２７をねじ座２６にボルト２９を用いて着脱可能に取付ける構成としたので、例え遮蔽板２７が掘削物により摩耗、損傷したとしても、ボルト２９により遮蔽板２７を容易に交換することができる。
【００３５】
さらに、遮蔽板２７をゴム材等の可撓性材料を用いて形成したので、遮蔽板２７の先端側２７Ｂをバケット１４の底板１４Ａに対し撓み変形させた状態で当接させることができ、遮蔽板２７によってバケット１４の底板１４Ａを部分的に安定して覆うことができ、バケット１４の耐久性、寿命を高めることができる。
【００３６】
次に、図８は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ねじ座との間で遮蔽板を挟持する押え板に、ボルトの頭部を収容する収容穴を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３７】
３１は本実施の形態に用いる押え板で、該押え板３１は第１の実施の形態で述べた押え板２８とほぼ同様に、遮蔽板２７とボルト２９との間に設けられ、ボルト２９の締付け力により遮蔽板２７をねじ座２６との間で挟持している。ここで、押え板３１は第１の実施の形態による押え板２８よりも厚肉に形成されている。そして、この押え板３１にはボルト２９の頭部２９Ａを収容する収容穴３１Ａが形成されている。
【００３８】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、押え板３１にはボルト２９の頭部２９Ａを収容する収容穴３１Ａを設ける構成としたので、収容穴３１Ａによりボルト２９の頭部２９Ａを掘削物から保護することができ、ボルト２９の摩耗、損傷を防止できるので、該ボルト２９を用いて遮蔽板２７をねじ座２６に確実に取付けておくことができる。
【００３９】
次に、図９は本発明の第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ねじ座と遮蔽板との間にはアームに対する遮蔽板の位置を調整する位置調整具を設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４０】
４１はねじ座２６と遮蔽板２７との間に設けられた位置調整具としての位置調整ブラケットで、該位置調整ブラケット４１は、断面略コ字状の板材を用いて形成されている。
【００４１】
ここで、この位置調整ブラケット４１は、ボルト４２等によってねじ座２６に固定して取付けられた上板部４１Ａと、この上板部４１Ａから略Ｌ字状に屈曲して延びた屈曲板部４１Ｂと、該屈曲板部４１Ｂから略Ｌ字状に屈曲して上板部４１Ａと平行に延びた下板部４１Ｃとによって構成されている。そして、この位置調整ブラケット４１の下板部４１Ｃにはボルト４３、ナット４４等を用いて遮蔽板２７の基端側２７Ａが固定して取付けられている。
【００４２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、遮蔽板２７を位置調整ブラケット４１を用いてねじ座２６に取付ける構成としたので、位置調整ブラケット４１の屈曲板部４１Ｂの長さを変えることにより、アーム１３に対する遮蔽板２７の高さ寸法Ｈ（図９参照）を適宜に調整することができる。また、位置調整ブラケット４１の下板部４１Ｃに対する遮蔽板２７の取付位置を変えることにより遮蔽板２７をアーム１３に対して例えば前，後方向に適宜に位置調整することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、ねじ座２６の表面２６Ａを保護材２５の表面２５Ａとほぼ面一をなして配置する構成とした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えばねじ座の下面を保護材２５の表面２５Ａよりも低い位置に配置する構成としてもよい。この場合でも遮蔽板２７を保護材２５の表面２５Ａに当接させることができ、掘削物が遮蔽板２７と保護材２５との間からねじ座側に侵入する不具合を防止することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、アームの下板には、バケットによって掘削された掘削物から前記アームを保護するため左，右に離間して前，後方向に延びる複数の保護材を設け、前記アームの下板には該各保護材間に位置してねじ座を設け、前記下板を前記バケットにより掘削される掘削物から遮蔽するため基端側が該ねじ座に固定され先端側が自由端となって前記アームのバケット取付部を覆うように前記保護材に沿って延びる遮蔽板を設ける構成としたから、アームの下板をバケット取付部を含めてバケットにより掘削される掘削物から遮断することができ、アームの下板が掘削物と接触して摩耗、損傷するのを防止することができ、アームの耐久性、寿命等を高めることができる。また、例え遮蔽板が摩耗、損傷したとしても、ねじ座に取付けられるボルトを取外すことにより遮蔽板を容易に交換することができ、遮蔽板の交換作業を容易に行なうことができる。
【００４５】
しかも、ねじ座をアームの下板に設けた各保護材間に配置する構成としたので、ねじ座を各保護材間に収容でき、ねじ座を掘削物から保護することができ、ねじ座の耐久性、寿命等を高めることができる。
【００４６】
また、請求項２の発明によると、遮蔽板は可撓性を有する１枚の板材を用いて形成したので、遮蔽板をバケット側まで延設した場合でも、バケットの回動時には遮蔽板がバケットに押動されて撓み変形できるから、遮蔽板はバケットの回動動作を妨げることなく、アームの下板からバケットの基端側までの広い範囲を覆うことができ、遮蔽板によりバケットの耐久性、寿命等も高めることができる。
【００４７】
さらに、請求項３の発明によると、押え板にはボルトの頭部を収容する収容穴を設ける構成としたので、収容穴によりボルトの頭部を掘削物から保護することができ、ボルトの摩耗、損傷を抑え、遮蔽板をねじ座に確実に取付けておくことができる。
【００４８】
さらに、請求項４の発明は、ねじ座と遮蔽板との間にはアームに対する遮蔽板の位置を調整する位置調整具を設ける構成としたので、アームに対する遮蔽板の位置を位置調整具を用いて適宜に変更することができ、遮蔽板をアームに対し適切な位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルの作業装置を示す正面図である。
【図２】アーム、補強板、保護材およびねじ座を遮蔽板を取外した状態で図１中の矢示II−II方向からみた要部拡大図である。
【図３】バケット、アームおよび遮蔽板を図１中の矢示III−III方向からみた要部拡大図である。
【図４】遮蔽板を取外した状態で示す図３と同様の要部拡大図である。
【図５】アーム、補強板、保護材および遮蔽板等を図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた断面図である。
【図６】アーム、補強板、保護材および遮蔽板等を図３中の矢示VI−VI方向からみた断面図である。
【図７】図１中のアーム、バケット、遮蔽板等を拡大して示す一部破断の要部拡大図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるアーム、補強板、保護材および遮蔽板等を示す図５と同様の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態によるアーム、補強板、保護材および遮蔽板等を示す図６と同様の断面図である。
【符号の説明】
１１  作業装置
１２  ブーム
１３  アーム
１３Ａ  上板
１３Ｂ  下板
１３Ｃ  左側板
１３Ｄ  右側板
１３Ｅ  バケット取付部
１４  バケット
２０，２１，２２，２３  連結ピン
２４  補強板
２５  保護材
２６  ねじ座
２７  遮蔽板
２７Ａ  基端側
２７Ｂ  先端側
２８，３１  押え板
２９  ボルト
２９Ａ  頭部
３１Ａ  収容穴
４１  位置調整ブラケット（位置調整具）
【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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【図８】
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【図９】
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