(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と、
車両に対し前傾自在に設けられた台座体と、
車両に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、
台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、
揺動体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、
作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、
台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、
揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、
これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、
揺動体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、
台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項２】
下部走行体と、
下部走行体に対し水平旋回可能に設けられた上部旋回体と、
上部旋回体から突出された旋回大径部に対し前傾自在に設けられた台座体と、
上部旋回体から突出された旋回大径部に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、
台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、
揺動体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、
作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、
台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、
揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、
これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、
揺動体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、
台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
車両と、
車両に対し前傾自在に設けられた台座体と、
車両に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、
台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、
揺動体に対し旋回可能に設けられた旋回体と、
伸張状態で直線的に形成されるとともに旋回体の旋回中心軸上に位置させることが可能となるように旋回体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、
作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、
台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、
揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、
これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、
旋回体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、
台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
下部走行体と、
下部走行体に対し水平旋回可能に設けられた上部旋回体と、
上部旋回体から突出された旋回大径部に対し前傾自在に設けられた台座体と、
上部旋回体から突出された旋回大径部に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、
台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、
揺動体に対し旋回可能に設けられた旋回体と、
伸張状態で直線的に形成されるとともに旋回体の旋回中心軸上に位置させることが可能となるように旋回体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、
作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、
台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、
揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、
これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、
旋回体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、
台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする
ことを特徴とする作業機械。
【請求項５】
作業腕装置は、掘削用の作業機である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の作業機械。
【請求項６】
作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動する均平作業時に地面に当接されて車両を固定する接地装置
を具備したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の作業機械。
【請求項７】
接地装置が設けられた車両の前後方向一側部に対し車両の前後方向他側部に設けられ車両の接地レベルより下方へ移動可能の排土板
を具備したことを特徴とする請求項６記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に作業腕装置を設けた作業機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の作業機械、例えば一般的な油圧ショベルは、下部走行体に上部旋回体を旋回可能に設け、この上部旋回体に固定された台座部（ブラケット）に、ブーム、アームおよびバケットを順次連結した作業腕装置（フロントリンケージ）を取付けたものである。
【０００３】
また、特開平１０−２５７６３号公報に示されるように、フロントリンケージのブームを、上部旋回体に固定されたブラケットに、左右方向に揺動自在に軸支した油圧ショベル型の作業機械も示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の作業機械は、作業腕装置の基端部すなわちブームの下部が、上部旋回体に固定された台座部に軸支されているから、作業腕装置の作動角度は台座部によって制限され、十分でない。
【０００５】
また、公報記載の作業機械は、掘削作業の際にフロントリンケージを左右方向に傾けておくことにより、斜め方向の孔を掘削できるが、全体的には下向き掘削の域を出ず、作業腕装置の向きは限られた範囲内でしか変更できない。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業機械における作業腕装置の作動角度を拡大し、また、作業腕装置の向きをあらゆる向きに自在に変更し得るようにすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、車両と、車両に対し前傾自在に設けられた台座体と、車両に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、揺動体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする作業機械である。
【０００８】
そして、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、作業腕装置の作動角度を拡大し、作業範囲を拡大する。すなわち、台座体を前傾させることで作業腕装置を車両接地レベルより下側に挿入した状態で、揺動体により作業腕装置を揺動させて、地下空間などに対する広範囲の作業をする。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更する。台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、揺動体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をする。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、下部走行体と、下部走行体に対し水平旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体から突出された旋回大径部に対し前傾自在に設けられた台座体と、上部旋回体から突出された旋回大径部に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、揺動体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする作業機械である。
【００１０】
そして、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、作業腕装置の作動角度を拡大し、作業範囲を拡大する。すなわち、台座体を前傾させることで作業腕装置を車両接地レベルより下側に挿入した状態で、揺動体により作業腕装置を揺動させて、地下空間などに対する広範囲の作業をする。また、上部旋回体の水平旋回により台座体を障害物に近付けるとともに、揺動体により作業腕装置を回動して障害物と平行に保つことにより、従来の油圧ショベルでブーム中に設置していたオフセット機構と同様に、障害物際の作業をする。特に、台座体を前傾させることで、上部旋回体の旋回大径部に設けられた台座体を上部旋回体から突出させて、作業腕装置を車両接地レベルより十分に下方へ回動するとともに、地下にある構造物などの障害物に沿って障害物際の作業をする。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更し、台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、揺動体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をする。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、車両と、車両に対し前傾自在に設けられた台座体と、車両に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体に対し旋回可能に設けられた旋回体と、伸張状態で直線的に形成されるとともに旋回体の旋回中心軸上に位置させることが可能となるように旋回体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、旋回体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする作業機械である。
【００１２】
そして、台座体の前方への転動と、揺動体の車幅方向の揺動と、旋回体の旋回とにより、車両および作業腕装置自身の内部機構を動かさなくとも、旋回体に設けられた作業腕装置を自在に動かすことが可能であり、作業腕装置の自由度がより高くなり、作業性も高い。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更する。台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、旋回体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をする。さらに、旋回体を旋回させるときに、作業腕装置を旋回体の旋回中心軸上にて直線的に伸張させることにより、作業腕装置を限られた小空間で旋回させる。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、下部走行体と、下部走行体に対し水平旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体から突出された旋回大径部に対し前傾自在に設けられた台座体と、上部旋回体から突出された旋回大径部に対し台座体を前傾させる台座体前傾機構と、台座体に対し揺動支軸を支点に車幅方向へ揺動可能に設けられた揺動体と、揺動体に対し旋回可能に設けられた旋回体と、伸張状態で直線的に形成されるとともに旋回体の旋回中心軸上に位置させることが可能となるように旋回体に対し上下方向回動自在に設けられた作業腕装置と、作業腕装置に沿って設けられた均平板とを具備し、台座体の一側面から斜め後方に向って突設された一方のブラケットと、揺動体の一側面から突設された他方のブラケットと、これらのブラケットの先端部間にそれぞれ回動自在に連結され伸張方向、収縮方向へ駆動されて台座体に対し揺動体を揺動する揺動用アクチュエータと、旋回体に対し作業腕装置を上下方向回動する作業腕装置のアクチュエータとを備え、台座体を台座体前傾機構により前方へ倒して揺動支軸を前後方向に設定するとともに作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置を前後方向に設定した状態で、前後方向の揺動支軸を支点に揺動体を揺動用アクチュエータにより９０°回動して作業腕装置を９０°捩れ姿勢とすることにより、作業腕装置のアクチュエータを、作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動するアクチュエータとする作業機械である。
【００１４】
そして、台座体の前方への転動と、揺動体の車幅方向の揺動と、旋回体の旋回とにより、車両および作業腕装置自身の内部機構を動かさなくとも、旋回体に設けられた作業腕装置を自在に動かすことが可能であり、作業腕装置の自由度がより高くなり、作業性も高い。また、上部旋回体の水平旋回により台座体を障害物に近付けるとともに、揺動体により作業腕装置を回動して障害物と平行に保つことにより、従来の油圧ショベルでブーム中に設置していたオフセット機構と同様に、障害物際の作業をする。特に、台座体を前傾させることで、上部旋回体の旋回大径部に設けられた台座体を上部旋回体から突出させて、作業腕装置を車両接地レベルより十分に下方へ回動するとともに、地下にある構造物などの障害物に沿って障害物際の作業をする。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更し、台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、旋回体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をする。さらに、旋回体を旋回させるときに、作業腕装置を旋回体の旋回中心軸上にて直線的に伸張させることにより、作業腕装置を限られた小空間で旋回させる。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の作業腕装置を掘削用の作業機とした作業機械である。
【００１６】
そして、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、掘削用の作業機による作動角度を拡大し、掘削作業範囲を拡大する。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の作業機械において、作業腕装置のアクチュエータにより作業腕装置の均平板を地面に沿って揺動する均平作業時に地面に当接されて車両を固定する接地装置を具備した作業機械である。
【００１８】
そして、作業腕装置のアクチュエータによる均平作業時に作業腕装置より車両へ作用するおそれのある偏荷重を、地面に固定された接地装置により防ぎ、均平作業の施工精度を高める。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項６記載の接地装置が設けられた車両の前後方向一側部に対し車両の前後方向他側部に設けられ車両の接地レベルより下方へ移動可能の排土板を具備した作業機械である。
【００２０】
そして、排土板を地面に押付けて車両を相対的に持上げることにより、車両の荷重を接地装置に作用させて、均平作業時の接地装置による固定作用をより強力に発揮させる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る作業機械を図面に示された種々の前提技術および実施の形態を参照しながら説明する。
【００２２】
最初に、第１の前提技術を、図１乃至図３を参照しながら説明すると、車両11は、クローラを備えた下部走行体85と、下部走行体85に対し水平旋回部86を介して水平旋回可能に設けられた上部旋回体87とを具備し、この上部旋回体87に運転席88と、エンジンなどの動力源装置89とが設置されている。
【００２３】
車両11の上部旋回体87の一部を形成する前方に突出されたステー90上の先端部は旋回大径部であり、このステー90上の先端部には、図１に示されるように軸支部91により台座体12の下部ブラケット92が前傾自在に連結され、また、車両11に対し台座体12を前傾させる台座体前傾機構13は、上部旋回体87上の取付ブラケット（図示せず）と、台座体12の後部ブラケット93との間に、前転用アクチュエータとしての油圧シリンダ94のシリンダヘッド部およびピストンロッド先端部が軸支部95によりそれぞれ連結され、さらに、台座体12に対し揺動支軸96を支点に揺動体97が車幅方向（運転席88のオペレータから見て左右方向）へ揺動可能に設けられ、さらに、揺動体97のブラケット98には作業腕装置15が直接設置されている。
【００２４】
さらに、図２に示されるように、台座体12の一側面から斜め後方に向って一方のブラケット101 が突設され、また、揺動体97の一側面から他方のブラケット102 が突設され、これらのブラケット101 ，102 の先端部間に揺動用アクチュエータとしての油圧シリンダ103 のシリンダヘッド部およびピストンロッド先端部が軸支部104 ，105 によりそれぞれ回動自在に連結されている。
【００２５】
前記作業腕装置15は、掘削用の作業機であり、揺動体97のブラケット98に軸27によりブーム31の基端部が上下方向回動自在に連結され、このブーム31の先端部に軸32によりアーム33の基端部が前後方向回動自在に連結され、このアーム33の先端部に軸34によりバケット35が回動自在に連結されている。
【００２６】
この作業腕装置15は、伸張状態で直線的に形成されている。すなわち、前記ブーム31が、従来の油圧ショベルのフロントリンケージにおけるブームのように彎曲していないため、ブーム31およびアーム33を直線的に伸張できる。
【００２７】
ブーム31を上下方向に回動するアクチュエータとしてのブームシリンダ36は、その基端部が軸28により前記揺動体97のブラケット98に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸37によりブーム中間部下側のブラケット38に回動自在に連結されている。また、アーム33を前後方向に回動するアクチュエータとしてのアームシリンダ39は、その基端部が軸40によりブーム中間部上側のブラケット41に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸42によりアーム基端のブラケット43に回動自在に連結されている。さらに、バケット35を回動する油圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ44は、その基端部が軸45によりアーム基端のブラケット43に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸46によりバケット回動用リンケージ47，48に回動自在に連結されている。
【００２８】
次に、この図１および図２に示された実施形態の作用効果を図３に基づき説明すると、ブームシリンダ36を伸張方向に駆動することによりブーム31をいったん上方へ回動してから、前転用の油圧シリンダ94を伸張方向に駆動することにより、図３に示されるように軸支部91を支点に台座体12を前方へ倒す。
【００２９】
この状態で、揺動用の油圧シリンダ103 を伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体12に対し前後方向の揺動支軸96を支点に揺動体97および作業腕装置15を運転席88のオペレータから見て左右方向に揺動し、作業腕装置15のバケット35を下向きから横向きまたは斜め下向きに姿勢変更する。
【００３０】
このように、下部走行体85に対し水平旋回部86を介して旋回自在の上部旋回体87にて、作業腕装置15のバケット35を斜め姿勢に容易に調整できるから、法面などの斜面の整形や、傾斜面上での垂直溝の掘削などを容易にできる。
【００３１】
例えば、法面となる斜面の下部にて、斜面が続く方向と平行に下部走行体85を設置して効率良く法面整形しようとする場合、上部旋回体87の旋回動作と作業腕装置15の上下動および屈伸動作とともに、バケット35を法面の勾配に応じて傾斜させるように、油圧シリンダ103 により作業腕装置15を揺動支軸96を中心に斜めに回動調整すると、従来の油圧ショベルでは熟練者のみに限られていた高度な法面整形作業を、比較的容易にできる。
【００３２】
また、作業腕装置の内部または途中に旋回機構を設けた場合は、その旋回機構の重量分だけ作業腕装置の耐荷重性が劣化し、重い物を取扱う際に不利であるとともに、途中部分での旋回により作業中心軸がずれて作業性に支障をきたすおそれもあるが、この実施形態のように、車両本体16と作業腕装置15との間に台座体12および揺動体97を設けたから、作業腕装置15の自重が増加することもなく、作業腕装置15の重量を車両側でしっかり受けることができるとともに、揺動体97により作業腕装置15を全体的に回動するから、作業腕装置15の作業中心軸が途中でずれて作業性を損なうおそれも防止できる。
【００３３】
次に、第２の前提技術を、図４を参照しながら説明する。なお、図１乃至図３に示された第１の前提技術と同様の部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
車両11は、クローラを備えた下部走行体85と、下部走行体85に対し水平旋回部86を介して水平旋回可能に設けられた上部旋回体87とを具備し、この上部旋回体87に運転席88およびエンジンなどの動力源装置89が設置されている。
【００３５】
車両11の上部旋回体87から突出されたステー90の旋回大径部には軸支部91により台座体12の下部ブラケット92が前傾自在に連結され、また、車両11に対し台座体12を前傾させる台座体前傾機構13が油圧シリンダ94などで形成され、さらに、台座体12に対し揺動支軸96を支点に揺動体97が、台座体12と揺動体97との側面間に設けられた揺動用の油圧シリンダ103 により、車幅方向（運転席88のオペレータから見て左右方向）へ揺動可能に設けられ、さらに、揺動体97には旋回基台部97a が一体に設けられ、この揺動体97の旋回基台部97a に対し旋回体14が旋回軸14a 中心に旋回可能に設けられ、旋回体14のブラケット26に作業腕装置15が設置されている。
【００３６】
作業腕装置15が、掘削用の作業機であり、伸張状態で直線的に形成されている点は、第１の前提技術と同様である。
【００３７】
次に、この図４に示された実施形態の作用効果を説明すると、上部旋回体87の水平旋回により台座体12を、下部走行体85の側方に位置する障害物などに近付けるとともに、油圧シリンダ103 により揺動体97を揺動支軸96を中心に左右方向に揺動させることにより、作業腕装置15を障害物に沿って平行に保ちながら、従来の油圧ショベルでブーム中に設置していたオフセット機構と同様に、障害物際の掘削作業ができる。
【００３８】
その際、油圧モータ25により旋回体14を旋回軸14a 中心に旋回させることにより、旋回体14に設置された作業腕装置15の向きを、上向き、下向き、横向きおよび斜め向きに自在に動かすことが可能であり、作業腕装置15の自由度がより高くなり、作業性も高まる。
【００３９】
例えば、路面の側縁部に沿って作業機械を移動させながら、側溝用の溝を掘削する場合、路面には中央部から側縁部に向って下降勾配が付けられているから、路面上の車両11もやや傾斜しているが、この斜めの車両11に対し旋回軸14a 中心とする旋回体14の旋回動作によりバケット35を相対的に逆向き斜めに調整することにより、地面に対しバケット35が真下を向く垂直姿勢に容易に修正でき、路面に沿って鉛直方向に側溝用の溝を掘削する作業も容易にできる。
【００４０】
さらに、台座体前傾機構13により台座体12を前傾させることで、上部旋回体87の旋回大径部に設けられた台座体12を上部旋回体87から突出させて、作業腕装置15を車両接地レベルより十分に下方へ回動できるから、地下深くにある構造物などの障害物に沿った障害物際の掘削作業も容易にできる。
【００４１】
次に、本発明の一実施の形態を、図５乃至図１１を参照しながら説明する。なお、この一実施の形態は、図１乃至図３に示された第１の前提技術を基にしてなされたものであるから、この第１の前提技術と同様の部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００４２】
図５および図６に示されるように、車両11に対し台座体12が前傾自在に設けられ、車両11と台座体12との間に、車両11に対し台座体12を前傾させる台座体前傾機構13が設けられ、台座体12に揺動支軸96により揺動体97が車幅方向へ揺動可能に設けられ、この揺動体97のブラケット98に作業腕装置15が設置されている。
【００４３】
この作業腕装置15には均平板99が設けられている。この均平板99の下端縁100は、車両11の前傾に対応して斜めに成形され、バケット35の一側の側板35aと連続するように形成されている。
【００４４】
図５に示された状態は、図６に示された標準状態に対し、台座体12を台座体前傾機構13により前方へ９０°倒し、かつ揺動支軸96を支点に揺動体97を側方へ９０°回動した状態であり、作業腕装置15は地面Ｇに平行で、掘削時の上面が手前に対向する９０°捩れ姿勢となっている。
【００４５】
図７に示されるように、この作業腕装置15は、掘削用の作業機であり、揺動体97のブラケット98に軸27によりブーム31の基端部が回動自在に連結され、このブーム31の先端部に軸32によりアーム33の基端部が回動自在に連結され、このアーム33の先端部に軸34によりバケット35が回動自在に連結されている。前記均平板99は、アーム33の直線部に固定されている。
【００４６】
この作業腕装置15は、伸張状態で直線的に形成されている。すなわち、前記ブーム31が、従来の油圧ショベルのフロントリンケージにおけるブームのように彎曲していないため、ブーム31およびアーム33を直線的に伸張できる。
【００４７】
ブーム31を回動する油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ36は、その基端部が前記軸28により前記揺動体97のブラケット98に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸37によりブーム先端側のブラケット38に回動自在に連結されている。また、アーム33を回動する油圧アクチュエータとしてのアームシリンダ39は、その基端部が軸40によりブーム基端側のブラケット41に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸42によりアーム基端のブラケット43に回動自在に連結されている。さらに、バケット35を回動する油圧アクチュエータとしてのバケットシリンダ44は、その基端部が軸45によりアーム基端のブラケット43に回動自在に連結され、そのピストンロッド先端部が軸46によりバケット回動用リンケージ47，48に回動自在に連結されている。
【００４８】
ブームシリンダ36またはアームシリンダ39は、作業腕装置15を地面に沿って揺動するアクチュエータである。
【００４９】
前記車両11は、クローラを備えた下部走行体85と、下部走行体85に対し水平旋回部86を介して水平旋回可能に設けられた上部旋回体87とを具備し、この上部旋回体87に運転席88およびエンジンなどの動力源装置89が設置されている。
【００５０】
車両11の上部旋回体87から突出されたステー90の旋回大径部には軸支部91により台座体12の下部ブラケット92が前傾自在に連結され、また、車両11に対し台座体12を前傾させる台座体前傾機構13が油圧シリンダ94などで形成されている。
【００５１】
さらに、図６に示されるように、台座体12の一側面から斜め後方に向って一方のブラケット101 が突設され、また、揺動体97の一側面から他方のブラケット102 が突設され、これらのブラケット101 ，102 の先端部間に揺動用アクチュエータとしての油圧シリンダ103 のシリンダヘッド部およびピストンロッド先端部が軸支部104 ，105 によりそれぞれ回動自在に連結されている。
【００５２】
図８に示されるように、前記ステー90の先端部の下面には、作業腕装置15を地面に沿って揺動する均平作業時に地面に当接されて車両11を固定する接地装置111が設けられている。
【００５３】
この接地装置111は、前記ステー90の下面に油圧シリンダ112のシリンダ本体が垂直に固定され、この油圧シリンダ112のピストンロッド113の下端部に円板形の接地板114が取付けられ、図１１に示されるようにこの接地板114の下面より爪体115が突設されている。
【００５４】
この接地装置111の接地板114は、油圧シリンダ112だけでなく、図示しないスプリングを介して地面に押付けるようにすると、安定した押付力が得られる。
【００５５】
前記接地装置111が設けられた車両11の前後方向一側部に対し、車両11の前後方向他側部には、図９から図１０に示されるように、車両11の接地レベルより下方へ移動可能の排土板121が設置されている。
【００５６】
この排土板121は、図６に示されるように、一対のアーム122により下部走行体フレーム123の比較的低位置に上下動自在に取付けられ、さらに、下部走行体フレーム123の比較的高位置に接続された油圧シリンダ124のピストンロッド先端部125を排土板121の中央部に連結し、油圧シリンダ124の伸縮により排土板121を上下動する。
【００５７】
次に、この図５乃至図１１に示された実施形態の作用を説明する。
【００５８】
先ず、図５に示されるように、台座体前傾機構13の油圧シリンダ94により台座体12を回動して、揺動支軸96が地面と平行になるまで軸支部91を支点に台座体12を前方へ倒し、さらに油圧シリンダ103により揺動体97を揺動支軸96を支点に側方へ９０°回動することにより、最初にブームシリンダ36の伸張作用により起立方向に向けて回動しておいた作業腕装置15が、図５および図７に示されるように、地面Ｇに平行で、掘削時の上面が手前に対向する９０°捩れ姿勢となっている。
【００５９】
このような作業腕装置15の姿勢で、図９に示されるように、接地装置111の接地板114を押下げて地面Ｇに当接するとともに、爪体115を地面に食込ませ、さらに、図１０に示されるように、排土板121を油圧シリンダ124で押下げて地面Ｇに押付けることにより、車両11の後部を相対的に持上げるように傾斜させ、これにより、車両11の荷重を接地装置111に作用させて、均平作業時の接地装置111による固定作用をより強力に発揮させるとともに、均平板99の下端縁100を地面Ｇに密着させる。
【００６０】
そして、図７に示されるように、作業腕装置15は、自身のアクチュエータとしてのブームシリンダ36またはアームシリンダ39を伸縮作動させることで、自身を地面に沿って揺動することにより、バケット35の側板35aおよび均平板99の下端縁100により地面Ｇを削るようにして、地面Ｇを平らに均す均平作業をする。このとき、バケット35だけでなく、作業腕装置15に沿って取付けられた均平板99を地面Ｇに沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をする。
【００６１】
この均平作業時に、作業腕装置15より車両11へ作用するおそれのある偏荷重を、地面Ｇに固定された接地装置111により防ぎ、均平作業の施工精度を高める。
【００６２】
すなわち、接地装置111が、作業腕装置15を横払い方向に動かす際の不動支点となるようにして、均平板99の水平動作を安定性のある正確なものにすることで、精度の高い均平作業を実現する。
【００６３】
次に、図１２は、前記接地装置111の先端部の他の例を示し、接地板114の下面に複数の爪体115を設けたものであり、これらの爪体115により地面Ｇを強力にグリップする。
【００６４】
また、図１３は、前記接地装置111の先端部のさらに別の例を示し、地面の状態によっては、接地板114の下面に爪体を設けなくても良い。
【００６５】
なお、図５乃至図１０に示された実施の形態は、台座体12に対し揺動体97を車幅方向へ揺動可能に設けたものであるが、図４に示されるように台座体12に対し旋回体14を旋回可能に設け、この旋回体14に作業腕装置15を設けた前提技術にも適用できる。
【００６６】
次に、図に示されていない実施の形態を説明する。
【００６７】
以上の各前提技術および実施の形態では、走行系に履体すなわちクローラを用いたトラックタイプの走行装置17または下部走行体85を例示したが、走行系に車輪を用いたホイールタイプの走行装置または下部走行体でもよい。
【００６８】
また、以上の各前提技術および実施の形態では、作業腕装置15は掘削作業用のバケット35を備えているが、このバケット35に替えて他の作業用アタッチメントを取付けるようにしてもよい。例えば、グラップルと呼ばれる把持装置や、ブレーカと呼ばれる破砕装置などを、バケット35に替えてアーム33の先端に取付けると、それらの向きを自在に変えることができ、高い作業性が得られる。
【００６９】
さらに、作業腕装置15に伸縮自在のブームすなわちテレスコブームを用いたり、作業腕装置15をクレーンとする実施の態様にしても良い。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、作業腕装置の作動角度を拡大でき、作業範囲を拡大できる。すなわち、台座体を前傾させることで作業腕装置を車両接地レベルより下側に挿入した状態で、揺動体により作業腕装置を揺動させて、地下空間などに対する広範囲の作業ができる。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更できる。台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、揺動体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をできる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、作業腕装置の作動角度を拡大でき、作業範囲を拡大できる。すなわち、台座体を前傾させることで作業腕装置を車両接地レベルより下側に挿入した状態で、揺動体により作業腕装置を揺動させて、地下空間などに対する広範囲の作業ができる。また、上部旋回体の水平旋回により台座体を障害物に近付けるとともに、揺動体により作業腕装置を回動して障害物と平行に保つと、従来の油圧ショベルでブーム中に設置していたオフセット機構と同様に、障害物際の作業ができる。特に、台座体を前傾させることで、上部旋回体の旋回大径部に設けられた台座体を上部旋回体から突出させて、作業腕装置を車両接地レベルより十分に下方へ回動できるとともに、地下にある構造物などの障害物に沿って障害物際の作業ができる。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更でき、台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、揺動体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をできる。
【００７２】
請求項３記載の発明によれば、台座体の前方への転動と、揺動体の車幅方向の揺動と、旋回体の旋回とにより、車両および作業腕装置自身の内部機構を動かさなくとも、旋回体に設置された作業腕装置を自在に動かすことができ、作業腕装置の自由度をより高くでき、作業性を向上できる。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更できる。台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、旋回体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をできる。さらに、旋回体を旋回させるときに、作業腕装置を旋回体の旋回中心軸上にて直線的に伸張させることにより、作業腕装置を限られた小空間で旋回させることができる。
【００７３】
請求項４記載の発明によれば、台座体の前方への転動と、揺動体の車幅方向の揺動と、旋回体の旋回とにより、車両および作業腕装置自身の内部機構を動かさなくとも、旋回体に設置された作業腕装置を自在に動かすことができ、作業腕装置の自由度をより高くでき、作業性を向上できる。また、上部旋回体の水平旋回により台座体を障害物に近付けるとともに、揺動体により作業腕装置を回動して障害物と平行に保つと、従来の油圧ショベルでブーム中に設置していたオフセット機構と同様に、障害物際の作業ができる。特に、台座体を前傾させることで、上部旋回体の旋回大径部に設けられた台座体を上部旋回体から突出させて、作業腕装置を車両接地レベルより十分に下方へ回動できるとともに、地下にある構造物などの障害物に沿って障害物際の作業ができる。また、台座体前傾機構により台座体を前方へ倒した状態であっても、揺動用アクチュエータを伸張方向または収縮方向へ駆動することにより、台座体に対し前後方向の揺動支軸を支点に揺動体および作業腕装置を揺動して、作業腕装置を下向きから横向きまたは斜め下向きの捩れ姿勢に姿勢変更でき、台座体を前傾させることで作業腕装置を地面に近付けた状態で、この作業腕装置を揺動用アクチュエータにより９０°捩れ姿勢に姿勢変更したまま作業腕装置のアクチュエータを作動すると、旋回体に対し上下方向回動自在であった作業腕装置が、地面に沿って揺動可能となる。このとき、作業腕装置とともに均平板を地面に沿って揺動することにより、より広範囲の均平作業をできる。さらに、旋回体を旋回させるときに、作業腕装置を旋回体の旋回中心軸上にて直線的に伸張させることにより、作業腕装置を限られた小空間で旋回させることができる。
【００７４】
請求項５記載の発明によれば、台座体前傾機構により台座体を前傾させることで、掘削用の作業機による作動角度を拡大でき、掘削作業範囲を拡大できる。
【００７５】
請求項６記載の発明によれば、作業腕装置のアクチュエータによる均平作業時に接地装置を地面に当接して車両を固定するから、均平作業時に作業腕装置より車両へ作用するおそれのある偏荷重を、地面に固定された接地装置により防止でき、均平作業の施工精度を高めることができる。
【００７６】
請求項７記載の発明によれば、接地装置が設けられた車両の前後方向一側部に対し車両の前後方向他側部に車両の接地レベルより下方へ移動可能の排土板を設置したから、排土板を地面に押付けて車両を相対的に持上げることにより、車両の荷重を接地装置に作用させて、均平作業時の接地装置による固定作用をより強力にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る作業機械の第１の前提技術を示す正面図である。
【図２】  同上作業機械の平面図である。
【図３】  同上作業機械の台座体前傾機構の作用を示す正面図である。
【図４】  本発明に係る作業機械の第２の前提技術を示す正面図である。
【図５】  本発明に係る作業機械の一実施の形態を示す正面図である。
【図６】  同上作業機械の平面図である。
【図７】  同上作業機械の作業腕装置とその動作を示す平面図である。
【図８】  同上作業機械の接地装置を示す正面図である。
【図９】  同上接地装置の作用を示す作業機械の正面図である。
【図１０】  同上接地装置と排土板による作用を示す作業機械の正面図である。
【図１１】  同上接地装置の先端部を示す斜視図である。
【図１２】  同上接地装置の先端部の他の例を示す斜視図である。
【図１３】  同上接地装置の先端部のさらに別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
11    車両
12    台座体
13    台座体前傾機構
14    旋回体
15    作業腕装置
36    アクチュエータとしてのブームシリンダ
39    アクチュエータとしてのアームシリンダ
85    下部走行体
87    上部旋回体
96    揺動支軸
97    揺動体
99    均平板
101   一方のブラケット
102   他方のブラケット
103   揺動用アクチュエータとしての油圧シリンダ
111   接地装置
121   排土板
【図１】
0003737997.tif 000002
【図２】
0003737997.tif 000003
【図３】
0003737997.tif 000004
【図４】
0003737997.tif 000005
【図５】
0003737997.tif 000006
【図６】
0003737997.tif 000007
【図７】
0003737997.tif 000008
【図８】
0003737997.tif 000009
【図９】
0003737997.tif 000010
【図１０】
0003737997.tif 000011
【図１１】
0003737997.tif 000012
【図１２】
0003737997.tif 000013
【図１３】
0003737997.tif 000014