(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起伏可能なブームと、前記ブームの先端に回動自在に連結され、その一端側にアームブラケットを有し且つ他端側に作業用ツールが取り付けられるアームと、前記ブームと前記アームブラケットとの間に設けられ、前記アームを回動させるアームシリンダとを備えた油圧ショベルにおいて、
前記アームブラケットに形成され、前記アームシリンダの先端に設けた連結ピンを移動自在に受け入れる屈曲形状のピン受入溝と、
前記アームブラケットに着脱可能に設けられたストッパプレートと
を備え、
前記ピン受入溝は、前記アームシリンダの伸縮方向に離間して設けられ、前記連結ピンが選択的に位置付けられる２つの屈曲溝部と、これら屈曲溝部間を接続する接続溝部分とを含み、
前記各屈曲溝部は、前記アームシリンダの伸縮方向でみて前記連結ピンの端部を挟持する２つの溝壁部分と、第１端位置又は第２端位置を規定する端壁とから形成され、
前記溝壁部分、前記第１端位置又は第２端位置を規定する端壁及び前記ストッパプレートは前記連結ピンの前記端部を前記ピン受入溝における第１端位置又は第２端位置の前記屈曲溝部に保持する構造をなし、
前記連結ピンが前記第１端位置にある場合の前記アームの最大巻き込み角に対し、前記第２端位置は前記最大巻き込み角を大とする位置に設けられていることを特徴とする油圧ショベル。
【請求項２】
前記ピン受入溝の溝幅は前記連結ピンの外径よりも狭く、前記ピン受入溝に嵌合する前記連結ピンの両端部は矩形形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の油圧ショベル。
【請求項３】
前記ピン受入溝は、前記アームブラケットからの前記連結ピンの抜き差しを許容する抜き差し位置を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧ショベル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は輸送時、その高さを低減可能とした油圧ショベルに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
この種の油圧ショベルは一般にアームシリンダのロッド側端部とアームの一端側、即ち、アームブラケットとの間を連結ピンにより連結している。例えば実開昭61-188650号公報に開示された油圧ショベルの場合、その連結ピンはアームブラケットの長穴に装着され、この長穴内の一方の端位置に選択的に位置付け可能となっている。
【０００３】
このように連結ピンのピン位置が変更可能であると、ブームに対するアームの最大巻き込み角（ブームとアームとがなす角）をその連結ピンのピン位置に応じて可変にすることができる。それ故、例えば標準アームよりも長いロングアームを使用した場合でも、油圧ショベルの輸送時、連結ピンのピン位置をそのアームの最大巻き込み角がより大となる位置に変更することで、倒伏姿勢でのブームの高さ、即ち、油圧ショベルの高さを低減でき、その輸送時高さを法規の高さ制限内に収めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した公報の油圧ショベルの場合、連結ピン装着用の長穴が一方向のみに長尺になるように設けられているため、アームシリンダの伸縮により連結ピンの位置が移動する。この移動を防止し、長穴の端位置にて連結ピンを保持するために本来のアームブラケット以外に受止めプレートが別途設けられている。また、連結ピンのピン位置を変更する際、受止めプレートが取り外されると、長穴内にて連結ピンは自由状態となって、アームシリンダやアームが不用意に動いてしまう虞があり、円滑なピン位置の変更作業を担保できない。
【０００５】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは簡単な構成で、連結ピンのピン位置を安全且つ円滑に変更可能とした油圧ショベルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の油圧ショベル（請求項１）はそのアームブラケットに形成された屈曲形状のピン受入溝を備え、このピン受入溝に連結ピンを移動自在に受け入れ可能となっている。ピン受入溝は、アームシリンダの伸縮方向に離間して設けられ、連結ピンが選択的に位置付けられる２つの屈曲溝部と、これら屈曲溝部を接続する接続部溝部分とを含み、各屈曲溝部はアームシリンダの伸縮方向でみて連結ピンの端部を挟持する２つの溝壁部分と、第１端位置又は第２端位置を規定する端壁とから形成されている。また、本発明の油圧ショベルは、アームブラケットに着脱可能に設けられたストッパプレートを備えており、溝壁部分、第１端位置又は第２端位置を規定する端壁及びストッパプレートが連結ピンの端部をピン受入溝における第１端位置又は第２端位置の屈曲溝部に保持する構造を提供する。そして、本発明の油圧ショベルの場合、連結ピンが第１端位置にある場合のアームの最大巻き込み角に対し、第２端位置はその最大巻き込み角が大となる位置に設けられている。
【０００７】
上述の油圧ショベルによれば、掘削等の通常の作業時、連結ピンはピン受入溝における第１端位置の屈曲溝部に保持され、このピン位置にて、アームシリンダの駆動力、即ち、連結ピンに加わる荷重は第１端位置での屈曲溝部の溝壁部分にて受け止められる。この際のアームの最大巻き込み角はそのピン位置とアームシリンダの最大伸長長さにより決定される。
【０００８】
一方、油圧ショベルの輸送時、連結ピンはピン受入溝内にて第１端位置から第２端位置の屈曲溝部に移動して保持され、この第２端位置でも上述のピンに作用する荷重はその屈曲溝部での溝壁部分にて受止められる。連結ピンが第２端位置にあるときのアームの最大巻き込み角は第１端位置での最大巻き込み角よりも大となり、倒伏姿勢でのブームの高さはより低くなる。
【０００９】
第１端位置から第２端位置へ連結ピンを移動させる際には、アームブラケットからストッパプレートを取り外した後、連結ピンに対し、第１端位置の屈曲溝部の溝方向とほぼ一致する方向への荷重を加えることにより行う。この場合、連結ピンはその屈曲溝部の溝方向に対しては比較的自由に移動できることから、小さな荷重によって移動させることができる。例えばブーム、アームからなる作業機を所定の姿勢とし、アームを拘束した状態でアームシリンダの伸縮動作とブームの起伏動作とを組み合わせることで，連結ピンの移動は可能である。
なお、連結ピンが第１端位置又は第２端位置の屈曲溝部に位置付けられているとき、ストッパプレートはその端位置を規定する屈曲溝部の端壁及びその溝壁部分と協働し、連結ピンの端部を保持している。
【００１０】
また、ピン受入溝の溝幅は連結ピンの外径よりも狭く、ピン受入溝に嵌合する連結ピンの両端部は矩形形状であるのが好ましい（請求項２）。この場合、第１又は第２端位置での溝壁部分は連結ピンの回転を拘束する回り止めとして機能する。また、連結ピンの円筒部と矩形形状の端部との間の段差はピン受入溝からの連結ピンの抜け止めをなすストッパとしても機能する。
【００１１】
更に、ピン受入溝はアームブラケットからの連結ピンの抜き差しを許容する抜き差し位置を更に含むことが好ましい（請求項３）。具体的には、抜き差し位置はピン受入溝を部分的に拡幅することで得られる。この場合、連結ピンは抜き差し位置にてピン受入溝に装着され、そして、所望の第１又は第２端位置に移動され、その端位置に位置付けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用い本発明の実施の形態について説明する。
図１は輸送時の油圧ショベル２を示し、油圧ショベル２は専用又は一般的なトレーラ等の荷台４に載置されて輸送される。この際、油圧ショベル２はその作業機６が輸送姿勢をとり、荷台４上の油圧ショベル２の地上高Ｈ（地上からの作業機６の高さ）は法規の高さ制限内に収まっている。
【００１３】
作業機６はブーム８を備え、ブーム８はその下端が油圧ショベル２の旋回台１０のブームブラケット（図示しない）に枢支され、左右に設けた一対のブームシリンダ１２の伸縮により旋回台１０に対して回動、即ち、起伏可能となっている。
ブーム８の先端側には枢着ピン１４を介してアーム１６が回動自在に取り付けられている。アーム１６とブーム８との間はアームシリンダ１８により相互に連結されており、このアームシリンダ１８はその伸縮により枢着ピン１４の回りにアーム１６を回動させることができる。
【００１４】
アーム１６の先端側には回動ピン２０及びリンク機構２２を介して作業用ツールとしてのバケット２４が取り付けられており、リンク機構２２とアーム１６との間はバケットシリンダ２６により相互に連結されている。バケットシリンダ２６はその伸縮によりリンク機構２２を介して回動ピン２０の回りにバケット２４を回動させることができる。
【００１５】
図２及び図３は、アームシリンダ１８のピストンロッド２８とアーム１６との連結部分を拡大した図である。アーム１６の後端側には左右一対のアームブラケット３０が突設され、これらアームブラケット３０に屈曲形状のピン受入溝３２がそれぞれ形成されている。例えばピン受入溝３２はコ字形をなし、ピストンロッド２８の伸縮方向（図２中の矢印参照）に離間した２つの端位置３４，３６を有している。
【００１６】
ピストンロッド２８の先端部３８は左右のアームブラケット３０間に設けられ、連結ピン４０を介してアームブラケット３０に連結されている。より詳しくは、連結ピン４０はピストンロッド２８の先端部３８内に滑り軸受を介して挿入されており、連結ピン４０の両端部がアームブラケット３０のピン受入溝３２に嵌合して支持されている。
【００１７】
図４に示すように連結ピン４０の両端部４２は矩形形状をなしている。この矩形の両端部４２はピン受入溝３２内に嵌合されたとき、ピン受入溝３２の溝壁と協働して連結ピン４０の回転を阻止するが、ピン受入溝３２の溝方向には比較的容易に移動自在となっている。従って、連結ピン４０は図５中１点鎖線で示すように前述した端位置３４，３６の間をピン受入溝３２に沿って移動可能である。
【００１８】
また、両端部４２間における連結ピン４０の円筒部分はその外径がピン受入溝３２の溝幅よりも大であり、連結ピン４０はピン受入溝３２に規定された抜き差し位置４４のみにて、その抜き差しが許容されている。図５に示すように抜き差し位置４４は端位置３４，３６間に設けられ、ピン受入溝３２の両溝壁部分を円弧状に切欠くことにより形成される。
【００１９】
図２に示す状態では、連結ピン４０はピン受入溝３２の一方の端位置３４に位置付けられ、両端部４２が左右一対のストッパプレート４６と端位置３４を規定するピン受入溝３２の端壁とにより保持される。ストッパプレート４６は一対の連結ボルト４８によりアームブラケット３０に固定されている。これら連結ボルト４８のために、アームブラケット３０には一対のねじ孔５０が形成されており、これらねじ孔５０はピン受入溝３２を挟んで配置されている。また、他方の端位置３６側にも同様に、一対のねじ孔５０がピン受入溝３２を挟んで形成されている。
【００２０】
油圧ショベル２の輸送時、連結ピン４０はアームシリンダ１８側により近接した端位置３４（図２参照）に位置付けられることになるが、油圧ショベル２の作業時、連結ピン４０は他方の端位置３６に位置付けられる。
ここで、端位置３４から端位置３６へのピン位置の変更作業は例えば以下の手順にて行うことができる。
【００２１】
先ずピン位置の変更作業に先立ち、油圧ショベル２のアーム１６をブーム８の下側に所定の巻き込み角でもって巻き込み、そして、アーム１６を接地させた状態に保持する。このとき、図６に示すようにアームブラケット３０のピン受入溝３２は端位置３４をその終端に有する屈曲溝部３２ａがアームシリンダ１８（ピストンロッド２８）の伸縮方向に沿うような状態で傾く。この状態で、前述した左右のストッパプレート４６を取り外す。このようにしてストッパプレート４６が取り外されても、連結ピン４０の両端部４２は端位置３４にて、ピン受入溝３２の溝壁部分に両側から挟持されており、アームシリンダ１８やアーム１６が不用意に動くことはない。
【００２２】
この状態で、アームシリンダ１８（ピストンロッド２８）を伸長させながらブーム８を徐々に起立させていくと、アーム１６の回動を伴い、図７に示すように連結ピン４０はその両端部４２が端位置３４から前記屈曲溝部３２ａ内をその始端まで移動する。このとき、ピン受入溝３２の屈曲溝部３２ａ，３２ｂ間を接続する接続溝部分３２ｃはアームシリンダ１８の伸縮方向と整合した状態となる。それ故、アームシリンダ１８の伸長を継続すると、連結ピン４０は図７中２点鎖線で示すように屈曲溝部３２ｂの始端に移動する。
【００２３】
この後、アームシリンダ１８を収縮させながらブーム８を徐々に倒伏させていくと、アーム１６の逆向きの回動を伴い、図８に示すように連結ピン４０は屈曲溝３２ｂ内を移動し、その端位置３６に位置付けられる。この状態で左右のストッパプレート４６を取り付け、変更作業を完了する。
なお、端位置３６から端位置３４へのピン位置の変更作業もまた、アームシリンダ１８の伸縮動作とブーム８の起伏動作とを組み合わせることで同様にして実施可能である。
【００２４】
上述したように連結ピン４０のピン位置を作業時の端位置３６からアームシリンダ１８側により近接した輸送時の端位置３４に変更することで、アーム１６の最大巻き込み角をより大きく確保でき、図９に示すようにブーム８とアーム１６とのなす角θを小さくすることができる。この結果、ブーム８の倒伏姿勢高さＨ１、即ち、輸送時における油圧ショベル２の高さはより低くなる。図９中の２点鎖線は連結ピン４０のピン位置が端位置３６にあるとき、アーム１６がその最大巻き込み角まで巻き込まれた状態を示しており、この状態でのブーム８の倒伏姿勢高さＨ２はＨ１よりも高い。
【００２５】
上述したピン位置の変更作業は連結ピン４０の抜き差しを必要とせず、アームシリンダ１８の伸縮動作とブーム８の起伏動作とを組み合わせることで、その変更作業を安全且つ円滑に行うことができる。
連結ピン４０が端位置３４又は端位置３６の何れのピン位置にあっても、連結ピン４０からの荷重はピン受入溝３２の溝壁部分にて受止められる。それ故、アームブラケット３０に受止め部材を別途設け、この受止め部材にてピン荷重を支持する必要はない。また、連結ピン４０から左右のストッパプレート４６に加わる負荷も小さいので、ストッパプレート４６の面圧は低い。それ故、ストッパプレート４６に要求される強度は低く、その摩耗も抑制される。
【００２６】
連結ピン４０はピン受入溝３２の抜き差し位置に保持されたときのみ、ピン受入溝３２から引き抜き可能であり、ピン位置の変更作業中に連結ピン４０が不所望に抜け出すことはなく、変更作業を安全に行うことができる。
本発明は上述の一実施の形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００２７】
例えば、連結ピン４０の両端部４２は矩形形状に限らず、図１０及び図１１に示すようにその円筒部分よりも小径の円形端部４２ａであってもよい。この場合、ピン受入溝３２の端位置３４、３６はその端壁が円弧状をなしている。このように連結ピン４０の両端部４２ａが円形であると、連結ピン４０はピン受入溝３２内にて回転自在であるが、この回転を防止するには両端部４２ａの外周に差し込み溝５２を形成し、この差し込み溝５２にストッパプレート４６の一部を差し込んでストッパプレート４６を固定すればよい。
【００２８】
ピン受入溝３２の形状はコ字形に限らず、種々の形状を採用することができ、ピン受入溝３２は作業時のピン位置を規定する端位置に加え、アーム１６の最大巻き込み角をより大とする端位置を別に有し、そして、これら端位置間を互いに連通させるような屈曲形状であればよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の油圧ショベルによれば（請求項１）、アームシリンダとアームブラケットとの間の連結ピンをピン受入溝における両端位置のうちの一方に選択的に位置付け可能であるから、その輸送時、アームの巻き込み角をより大きくでき、油圧ショベルの高さをより低くできる。連結ピンは何れの端位置にあっても、アームシリンダの伸縮により加えられるピン荷重が屈曲溝部の溝壁部分にて受け止められるので、そのための受止め部材を別途設ける必要はなく、また、ストッパプレートは選択された端位置での屈曲溝部にて、その端位置を規定する屈曲溝部の端壁及びその溝壁部分と協働し、連結ピンの端部を保持する。
【００３０】
連結ピンの外径がピン受入溝の溝幅よりも大であり、そして、連結ピンの両端部が矩形形状をなしていると（請求項２）、連結ピンの回り止めと抜け止めとが同時に達成される。
ピン受入溝中の抜き差し位置のみにて連結ピンの抜き差しが可能であれば、連結ピンのピン位置を変更する際、連結ピンが不用意に抜け出すこともなく、その変更作業を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】輸送時、トレーラの荷台に搭載された油圧ショベルの側面図である。
【図２】油圧ショベルのアームシリンダとアームの連結部分を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の連結部分の平面図である。
【図４】連結ピンの斜視図である。
【図５】ピン受入溝の形状を示す図である。
【図６】ピン位置の変更作業を説明するための図である。
【図７】図６の状態から連結ピンが一方の端位置から移動する状態を示す図である。
【図８】図７の状態から連結ピンが他方の端位置に位置付けられた状態を示す図である。
【図９】連結ピンが作業時の端位置と輸送時の端位置とにあるときのアームの最大巻き込み角の相違を示す図である。
【図１０】変形例の連結ピンとストッパプレートとの関係を示す図である。
【図１１】図１０の連結ピンの一部を示した斜視図である。
【符号の説明】
８            ブーム
１６            アーム
１８            アームシリンダ
３０            アームブラケット
３２            ピン受入溝
３２ａ，３２ｂ  屈曲溝部（溝壁部分）
３４，３６      端位置
４０            連結ピン
４２，４２ａ    両端部
４６            ストッパプレート
【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】
0004239185.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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