JP2005273145A - Backhoe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、旋回台フレームの幅を狭くして狭い作業場に進入できるようにし、旋回半径も小さくしたバックホーの技術に関し、特に、ブームシリンダの配置構成に関する。 The present invention relates to a backhoe technology in which the width of a swivel base frame is narrowed so that it can enter a narrow work place and the turning radius is also small, and in particular, to an arrangement configuration of a boom cylinder.
従来から、バックホー等の旋回作業車においては、一般に走行装置上に旋回台フレームを配置し、該旋回台フレームの中央部分に旋回台軸受を配置して回動可能に配置して、該旋回台フレームの前部にブームやアームやバケット等のアタッチメントを備えた作業機を配置し、旋回台上の後部にエンジンやカウンタウエイト等を配置している。 Conventionally, in a swivel working vehicle such as a backhoe, a swivel base frame is generally disposed on a traveling device, and a swivel base bearing is disposed in a central portion of the swivel base frame so as to be rotatable. A work machine having an attachment such as a boom, an arm, and a bucket is disposed at the front of the frame, and an engine, a counterweight, and the like are disposed at the rear of the swivel.
そして、前記作業機を構成するブームを前後方向に回動するためのブームシリンダはブームの前方に配置したり(例えば特許文献1参照)、ブームの背面に配置したりしている(例えば特許文献2参照)。つまり、ブームシリンダはブームの取付基部よりも下方に配置した技術はなかったのである。 And the boom cylinder for rotating the boom which comprises the said working machine in the front-back direction is arrange | positioned ahead of a boom (for example, refer patent document 1), or arrange | positions on the back surface of a boom (for example, patent document). 2). In other words, there was no technique in which the boom cylinder was arranged below the boom mounting base.
上記のような旋回作業車において、ブームシリンダをブームの前方に配置する構成であると、バケットの作業範囲を拡大し、バケットの収納位置が後方となるようにすると、アーム及びバケットを後方に回動するとバケットがブームシリンダにあたり、損傷を与えるおそれがある。よって、アームの回動角度を制限したり、ブームの前面にカバーを設けたりしていた。このようなバケットとブームシリンダの干渉を避けるために、ブームシリンダをブームの背面に配置すると、ブームの回動範囲を確保するために、シリンダチューブは上方に、ピストンロッドは下方に位置するような配置となり、重心が上方に移動して安定性が低下し、ブームを引き上げるときにはシリンダチューブのロッド側室に圧油を送油するため、同じ油圧シリンダを使用すると推力が低下してしまうのである。又は、同等の推力を得るためには、シリンダサイズを上げるか、油圧力を上げる必要がある。 In the above-described turning work vehicle, if the boom cylinder is arranged in front of the boom, the arm and bucket are rotated backward when the bucket working range is expanded and the bucket storage position is located at the rear. If it moves, the bucket may hit the boom cylinder and cause damage. Therefore, the rotation angle of the arm is limited or a cover is provided on the front surface of the boom. In order to avoid such interference between the bucket and the boom cylinder, when the boom cylinder is arranged on the rear surface of the boom, the cylinder tube is positioned upward and the piston rod is positioned downward in order to ensure the boom rotation range. When the same hydraulic cylinder is used, the thrust is reduced because the center of gravity moves upward, the stability is lowered, and when the boom is raised, pressure oil is fed to the rod side chamber of the cylinder tube. Alternatively, in order to obtain an equivalent thrust, it is necessary to increase the cylinder size or increase the hydraulic pressure.
そこで、本発明は、ブームシリンダを旋回台フレーム内の下部に前後水平方向に配置して、重量バランスを向上して、ブームシリンダを障害物から保護できるようにするものである。 Therefore, the present invention is to arrange the boom cylinder at the lower part in the swivel base frame in the front-rear horizontal direction so as to improve the weight balance and protect the boom cylinder from obstacles.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23を旋回台フレーム4内に内装したものである。
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, according to the first aspect, in the backhoe in which the
請求項2においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23を前後略水平方向に配置したものである。
また、請求項3においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23を旋回台フレーム4の上端よりも下方に配置したものである。
請求項4においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23をステップ33よりも下方に配置したものである。
In
Further, in the third aspect of the present invention, in the backhoe in which the
In
請求項5においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23をブーム回動支点17aよりも下方に配置したものである。
請求項6においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23を旋回台フレーム4の側壁に沿わせて配置したものである。
According to the fifth aspect of the present invention, in the backhoe in which the
According to the sixth aspect of the present invention, in the backhoe in which the
請求項7においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23の基部を旋回中心40よりも後方に配置したものである。
請求項8においては、ブーム13やアーム12やアタッチメント11等を備える作業機10を旋回台フレーム4に設けたバックホーにおいて、ブーム13を回動するブームシリンダ23の基部を旋回台レーム4の後部に支持したものである。
In claim 7, in the backhoe in which the
In
請求項9においては、前記ブームシリンダ23の基部の支持軸23aを旋回台フレーム4の外側より着脱可能としたものである。
請求項10においては、前記ブームシリンダ23の基部の一部を、旋回台フレーム4の下側へ開放する凹部4d内に挿入配置するものである。
請求項11においては、前記ブームシリンダ23を機体の左右一側に配置したものである。
In the ninth aspect, the
In
In
請求項12においては、前記ブームシリンダ23の外側端は平面視で座席7よりも外側方に位置するように配置したものである。
請求項13においては、前記ブームシリンダ23の先端部を旋回台フレーム4の前方最大突出部より内方に配置したものである。
請求項14においては、燃料タンク25の下部を正面視L字状に切り欠いて切欠部25aを形成し、該切欠部25aに前記ブームシリンダ23が位置するように構成したものである。
請求項15においては、エンジン24の出力軸に油圧ポンプ31を接続し、該油圧ポンプ31の下方に前記ブームシリンダ23が位置するように構成したものである。
According to a twelfth aspect, the outer end of the
In the thirteenth aspect, the tip end portion of the
In the fourteenth aspect, the lower portion of the
According to the fifteenth aspect, a
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1の如く構成することにより、ブームシリンダや配管等は旋回台フレーム内に収納されて障害物から保護することができる。よって、シリンダを保護するためのカバー等が不要となり、コスト低減化が図れる。また、従来ブームシリンダをブームの前面に配置するとアタッチメントをブーム側に回動すると干渉することがあったが、本発明では旋回台フレーム内にあるのでこのような干渉が生じることがなく、バケットをブームに極力近づけることができて、作業機の前後長を短くできる。また、ブームシリンダは従来と同等以上の推力を有するシリンダを配置することが可能であり、ブーム背面に配置する場合に比べて推力の低減がない。また、ブームシリンダは従来よりも下方に配置することができるので、重心が下がり重量バランス(安定性)を向上できる。そして、配管を短くでき、配管の取りまわしが良くなり、ブームシリンダ伸縮作動時の配管の屈曲を小さくすることができ、耐久性を向上できる。
As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
By configuring as in claim 1, the boom cylinder, the piping and the like can be housed in the swivel frame and protected from obstacles. Therefore, a cover for protecting the cylinder is not necessary, and the cost can be reduced. In addition, when the boom cylinder is disposed in front of the boom in the related art, there is a case where interference occurs when the attachment is turned to the boom side. It can be as close as possible to the boom, and the length of the work implement can be shortened. Moreover, the boom cylinder can arrange | position the cylinder which has the thrust more than equivalent to the past, and there is no reduction of thrust compared with the case where it arrange | positions to a boom back surface. Further, since the boom cylinder can be arranged below the conventional one, the center of gravity is lowered and the weight balance (stability) can be improved. And piping can be shortened, the handling of piping becomes good, the bending of the piping at the time of boom cylinder expansion-contraction operation can be made small, and durability can be improved.
請求項2の如く構成することにより、アタッチメントをブーム側に回動しても干渉することがなく、アタッチメントがブームシリンダに当接して損傷を与えることがない。そして、ブームシリンダは従来と同等以上の推力を確保することができ、ブーム背面にブームシリンダを配置する場合に比べて推力の低減がない。また、ブームシリンダ全体の重心が下がり重量バランス(安定性)を向上できる。また、ブーム作動時にブームシリンダの回動量が小さいため、配管の屈曲を小さくすることができ、耐久性を向上できる。
また請求項3の如く構成することにより、アタッチメントを回動してもブームシリンダに当たることがなく、ブームシリンダの損傷を防止できる。また、従来と同等以上の推力を確保することができ、ブーム背面にブームシリンダを配置する場合に比べて推力の低減がない。また、ブームシリンダの重心が従来よりも下がり重量バランス(安定性)を向上できる。また、ブーム作動時にブームシリンダの回動量は小さいため、配管の屈曲を小さくすることができ、耐久性を向上できる。そして、ブームシリンダの一端を旋回台フレームに強固に取り付けることができる。
請求項4の如く構成することにより、アタッチメントを回動してもブームシリンダに当たることがなく、ブームシリンダの損傷を防止できる。また、従来と同等以上の推力を確保することができ、ブーム背面にブームシリンダを配置する場合に比べて推力の低減がない。また、ブームシリンダの重心が従来よりも下がり重量バランス(安定性)を向上できる。また、ブーム作動時にブームシリンダの回動量は小さいため、配管の屈曲を小さくすることができ、耐久性を向上できる。そして、ブームシリンダは視界からなくすことができて視界の向上を図れる。また、ステップ下方の空間を有効利用できる。
According to the second aspect of the present invention, there is no interference even when the attachment is rotated to the boom side, and the attachment does not come into contact with the boom cylinder to cause damage. The boom cylinder can ensure a thrust equal to or greater than that of the conventional one, and the thrust is not reduced as compared with the case where the boom cylinder is disposed on the back surface of the boom. Further, the center of gravity of the entire boom cylinder is lowered, and the weight balance (stability) can be improved. Moreover, since the amount of rotation of the boom cylinder is small when the boom is operated, the bending of the pipe can be reduced, and the durability can be improved.
According to the third aspect of the present invention, even if the attachment is rotated, it does not hit the boom cylinder, and the boom cylinder can be prevented from being damaged. Further, a thrust equal to or greater than that of the prior art can be ensured, and the thrust is not reduced as compared with the case where the boom cylinder is disposed on the rear surface of the boom. Further, the center of gravity of the boom cylinder is lowered as compared with the conventional one, and the weight balance (stability) can be improved. Further, since the pivot amount of the boom cylinder is small when the boom is operated, the bending of the pipe can be reduced, and the durability can be improved. Then, one end of the boom cylinder can be firmly attached to the swivel frame.
By configuring as in
請求項5の如く構成することにより、アタッチメントを回動してもブームシリンダに当たることがなく、ブームシリンダの損傷を防止できる。また、従来と同等以上の推力を確保することができ、ブーム背面にブームシリンダを配置する場合に比べて推力の低減がない。また、ブームシリンダの重心が従来よりも下がり重量バランス(安定性)を向上できる。また、ブーム作動時にブームシリンダの回動量は小さいため、配管の屈曲を小さくすることができ、耐久性を向上できる。また、配管はブームの回動支点を迂回する必要がないため、配管を短くすることができる。
請求項6の如く構成することにより、アタッチメントを回動してもブームシリンダに当たることがなく、ブームシリンダの損傷を防止でき、側壁でブームシリンダを外側からの障害物に対して保護できる。また、旋回台フレームの隅部に配置してデッドスペースを小さくすることができる。
According to the fifth aspect, even if the attachment is rotated, the boom cylinder is not hit and damage to the boom cylinder can be prevented. Further, a thrust equal to or greater than that of the prior art can be ensured, and the thrust is not reduced as compared with the case where the boom cylinder is disposed on the rear surface of the boom. Further, the center of gravity of the boom cylinder is lowered as compared with the conventional one, and the weight balance (stability) can be improved. Further, since the pivot amount of the boom cylinder is small when the boom is operated, the bending of the pipe can be reduced, and the durability can be improved. Moreover, since it is not necessary for the piping to bypass the boom fulcrum, the piping can be shortened.
By configuring as in
請求項7の如く構成することにより、ブームシリンダのストロークを長くでき、作業機の前後回動量を十分確保できる。また、ブームシリンダの重心は下後方に位置するため前後重量バランスを向上できる。
請求項8の如く構成することにより、ブームシリンダのストロークを長くでき、作業機の前後回動量を十分確保できる。また、ブームシリンダの重心は下後方に位置するため前後重量バランスを向上できる。
By configuring as in claim 7, the stroke of the boom cylinder can be lengthened, and a sufficient amount of forward and backward rotation of the work implement can be secured. Further, since the center of gravity of the boom cylinder is located at the lower rear, the front-rear weight balance can be improved.
By configuring as in
請求項9の如く構成することにより、外側から容易に支持軸を着脱できるので、カバーを外したり、上方の部材を外したりする必要がなく、ブームシリンダの組み付けやメンテナンスが行い易くなる。
請求項10の如く構成することにより、ブームシリンダの基部の取付部が鋳抜きにより構成することが可能となり、取付部を簡単に構成できて、コスト低減化が図れるまた、支持剛性も高くすることができる。
請求項11の如く構成することにより、機体側方より組立やメンテナンス等が容易にできる。また、側部の空間を有効利用できる。
According to the ninth aspect, since the support shaft can be easily attached and detached from the outside, it is not necessary to remove the cover or the upper member, and the boom cylinder can be easily assembled and maintained.
By configuring as in
By configuring as in the eleventh aspect, assembly and maintenance can be easily performed from the side of the machine body. Also, the side space can be used effectively.
請求項12の如く構成することにより、ブームシリンダと座席下方に配置するエンジンと干渉せず配置できる。また、操縦部の側部にブームシリンダが位置し、操縦部近傍に配置するコントロールバルブ等と干渉することがなく、コントロールバルブとの配管が容易にできる。
請求項13の如く構成することにより、ブームシリンダは機体前端よりも後方に位置することになり、前後重量バランスを向上することができる。
請求項14の如く構成することにより、ブームシリンダと燃料タンクが干渉することなく配置でき、燃料タンクはブームシリンダ側部まで膨出できて、容量をアップすることができる。
請求項15の如く構成することにより、油圧ポンプ下方の空間を有効利用でき、ブームシリンダをエンジンに近づけて配置することが可能となって、車幅をより小さくすることが可能となる。
By configuring as in the twelfth aspect, the boom cylinder and the engine disposed below the seat can be disposed without interfering with each other. In addition, the boom cylinder is located on the side of the control unit, and does not interfere with a control valve or the like disposed in the vicinity of the control unit, and piping with the control valve can be easily performed.
By configuring as in the thirteenth aspect, the boom cylinder is located rearward of the front end of the machine body, and the front-rear weight balance can be improved.
According to the structure of the fourteenth aspect, the boom cylinder and the fuel tank can be arranged without interfering with each other, and the fuel tank can be expanded to the side of the boom cylinder to increase the capacity.
By configuring as in the fifteenth aspect, the space below the hydraulic pump can be used effectively, the boom cylinder can be disposed close to the engine, and the vehicle width can be further reduced.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明のバックホーの左側面図、図2は本発明のバックホーの後面図、図3はバックホーの平面図、図4は旋回台フレームと第一ブームの平面図、図5は同じく右側面図、図6は旋回台フレームとブームシリンダとエンジンの正面図、図7は旋回台フレームの斜視図、図8は第一ブームと第二ブームとオフセットシリンダとオフセットロッドの斜視図、図9は旋回台フレームとブームシリンダと燃料タンクの正面図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a left side view of the backhoe of the present invention, FIG. 2 is a rear view of the backhoe of the present invention, FIG. 3 is a plan view of the backhoe, FIG. 4 is a plan view of a swivel frame and a first boom, and FIG. FIG. 6 is a front view of the swivel frame, the boom cylinder, and the engine, FIG. 7 is a perspective view of the swivel frame, FIG. 8 is a perspective view of the first boom, the second boom, the offset cylinder, and the offset rod. FIG. 3 is a front view of a swivel frame, a boom cylinder, and a fuel tank.
まず、図1から図3を用いて本発明の一実施例である旋回作業車をバックホーとし、その全体構成について説明する。バックホー1は、クローラ式走行装置2上に上部体を左右旋回可能に配置しており、上部体は旋回台フレーム4の上部略中央に旋回台軸受3を配置し、該旋回台軸受3により旋回台フレーム4を左右旋回可能に軸受支持している。また、クローラ式走行装置2は駆動輪61と従動輪62と転輪63・63の外周に履帯64を巻回している。該クローラ式走行装置2の前後一端部(図1に示す実施例においては前端部)には、排土板5が上下回動可能に配設される。
First, with reference to FIG. 1 to FIG. 3, an overall configuration of a turning work vehicle according to an embodiment of the present invention will be described as a backhoe. The backhoe 1 has an upper body arranged on a crawler
旋回台フレーム4の上方にはエンジン24や燃料タンク25やバッテリーや油圧バルブや作動油タンクなどを収納して被覆するボンネット6が配置され、該ボンネット6上に座席7が配設されている。該座席7の前方の旋回台フレーム4の前端上に操作コラム8が立設され、該操作コラム8と座席7の間の旋回台フレーム4上にステップ33を設けている。そして、旋回台フレーム4の左右一側前部(本実施例では進行方向右側の前部)に作業機10の下端部が前後回動可能に支持されている。操作コラム8上には作業機10やクローラ式走行装置2などを操作するためのレバー55L・55Rやフットペダルなどが配設されて、操縦部9が構成されている。
A
次に、図1、図2を用いて作業機10の構成について説明する。作業機10は、バケット11、アーム12、ブーム13、およびこれらを作動させるための油圧シリンダ群や油圧配管系統などで構成され、アタッチメントとなるバケット11をブーム13に対して左右方向に移動可能とするオフセット型の作業としている。前記ブーム13は本機側から先端側に第一ブーム17と第二ブーム18と第三ブーム19と接続して構成される。
Next, the configuration of the
作業用アタッチメントであるバケット11は、回動支点11aにおいてアーム12の先端部に前後回動可能に枢支される。そして、アーム12の根元部より上方に突設されたアームブラケット14に設けられたボトム側支持点16aと、バケット11のリンク機構15に設けられたロッド側支持点16bとの間にバケットシリンダ16が介装される。該バケットシリンダ16が伸縮することによりバケット11の回動が行われる。
The
アーム12の根元部は、回動支点12aにおいて第三ブーム19の先端部に上下回動可能に枢支される。そして、前記アームブラケット14の基部側に設けられたロッド側支持点20bと、第三ブーム19の基部側に設けられたボトム側支持点20aとの間にアームシリンダ20が介装される。該アームシリンダ20が伸縮することによりアーム12の回動が行われる。
The base portion of the
第三ブーム19の根元部は、回動支点19aにおいて第二ブーム18の先端部に左右回動可能に枢支される。また、第二ブーム18の根元部は、回動支点18aにおいて第一ブーム17の先端部に左右回動可能に枢支される。第三ブーム19の基部側の右側面には、後述するオフセットロッド22の上端の支持軸22aを回動可能に枢支するためのブラケット37が装置側方に突設される。そして、前記第一ブーム17の右側面の先端側にブラケット52が突設され、該ブラケット52に設けられたオフセットロッド22の下端を回動自在に枢支する支持軸22bが設けられている。
The base portion of the
前記第一ブーム17内にはオフセットシリンダ21が収納され、該オフセットシリンダ21のロッド側先端は第二ブーム18の基部側より右側方に突出したブラケット53に設けた支持軸21aに枢支され、オフセットシリンダ21の基部側(ボトム側)の支持軸21bは第一ブーム17の下部内に配置されている。該オフセットシリンダ21が伸縮することにより第二ブーム18の回動が行われる。このように構成することにより、第二ブーム18を左右に回動させると、オフセットロッド22も連動して左右に回動し、第三ブーム19より先端側(より具体的には、第三ブーム19、アーム12、バケット11)は、後面視において左右に傾斜することなく、左右に略平行移動(オフセット移動)する。
An offset
第一ブーム17の根元部は、回動支点17aにおいて前記旋回フレーム4の前隅部に上下回動可能に枢支される。該第一ブーム17の下端は回動支点17aよりも更に下方に延出してロッド側支持点23bが設けられ、該ロッド側支持点23bと旋回台フレーム4後部に設けられたボトム側支持点(支持軸)23aとの間にブームシリンダ23が介装される。該ブームシリンダ23が伸縮することにより第一ブーム17の前後回動が行われる。このとき、ブームシリンダ23は旋回台フレーム4内に配置されており、作業時にはブームシリンダ23が障害物に干渉しないように設けられている。
The root portion of the
続いて、各部を詳述する。
旋回台フレーム4について、図4から図7を用いて説明する。
旋回台フレーム4は平面視において前後方向に長い略小判形に形成され、左右幅を短くして狭い作業場に容易に進入できるようにしている。そして、該旋回台フレーム4を鋳造により一体的に形成して、簡単に製造できてコスト低減化を図っている。該旋回台フレーム4の進行方向右前隅部に作業機10を装着し、左側前部上に操縦部9を配置し、後端部をカウンタウエイトとし、該後部内にエンジン24を載置し、右側に燃料タンク25及びバッテリーを配置している。
Subsequently, each part will be described in detail.
The
The
前記旋回台フレーム4の平面形状を更に詳しく説明すると、旋回台フレーム4の前後左右中央に旋回台軸受3を取り付けるように開口部を設けて、その中心を旋回中心40とする。該旋回台フレーム4の後部4bは他の部分よりも上方に高くするとともに、肉厚を厚くして重くなるようにしてカウンタウエイトとし、その平面形状は旋回中心40を中心とした円弧状に形成されている。この旋回中心40から旋回台フレーム4の後部4b端までの距離をRとして、この後端部の円弧は半径Rとしている。即ち、旋回台フレーム4の後端の旋回軌跡41は半径Rとしている。旋回台フレーム4の左右両側は旋回台フレーム4の底面から立ち上げて前後方向の垂直面とした側面4a・4aとしており、該側面4a・4aはクローラ式走行装置2の履帯64の左右両側位置に略一致され、車幅と略一致させている。この側面4aから旋回中心40までの距離Wは前記後部4bの半径Rよりも短く構成している。よって、平面視において旋回台フレーム4の形状は半径Rの円の左右両側を左右長さWの位置で前後方向に切り落としたような形状としている。
The planar shape of the
旋回台フレーム4の前部4cは、円弧状に構成して旋回台フレーム4の後端の旋回軌跡41内に納まる形状としている。つまり、旋回台フレーム4の前部4cは旋回軌跡41とクローラ式走行装置2の左右履帯の前部外側端との交点を結ぶ左右方向の線42よりも前方に膨出した凸部とし、この膨出した部分は半径R(後端の旋回軌跡41)の内側に配置している。この前方に膨出した凸部を設けることにより、操縦部9の前部を従来よりも前方に広げることが可能となって、小型のバックホーにおいては足元空間を広げて居住空間を大きくして居住性の向上を図ることができるのである。但し、前部4cの平面形状は本実施例では円弧状に構成しているが、矩形や三角形や台形4等に構成することも可能であり、限定するものではない。なお、前部4cは円弧状に構成しているが、この円弧の中心43は図4に示すように、左右中心よりも左側(反作業機側)、前後中心よりも前方に偏心させており、作業機側を削って、作業機側の視界が狭くならないようにしている。
The
また、旋回台フレーム4の左右一側(本実施例では右側)前隅部には前記前部4cの湾曲部の端部に連続して切欠44を設け、該切欠44の後部に第一ブーム17の取付部45を形成している。該切欠44は平面視において小判形の旋回台フレーム4の右前隅をL字状に切り欠いて前方を開放したものであり、前記第一ブーム17を前下方へ回動させたときに旋回台フレーム4と干渉しないようにしている。つまり、できるだけ作業機10を下方へ回動できるようにしている。そして、この旋回台フレーム4の左右一側前隅部に作業機10の基部、即ち、第一ブーム17の下部を配置するための取付部45を形成しており、前記切欠44の後部に取付部45が設けられる。こうして、作業機10をできるだけ側端に近い側方の前部に配置して操縦部9の空間が大きくなるようにし、第一ブーム17の取付基部ができるだけ低い位置に取り付けられるようにしている。そして、作業機10を前方に寄せて配置することで、右側から乗降できる空間も得られるようにしている。該取付部45は旋回台フレーム4と一体的に構成されて製造時に容易に成形できるようにしてコスト低減化を図っている。
In addition, a
該取付部45は旋回台フレーム4の底板より左右一対立ち上げて、前後方向に起立部45a・45bを上方に突設して、起立部45a・45bが略平行となるように形成している。該起立部45aは切欠44の側部に形成し、起立部45bは側面4aの前部に一体的に形成し、この外側の起立部45bを旋回台フレーム4の側板(側壁)と兼用した構造としている。該起立部45a・45b上部に開口したピン孔と第一ブーム17の下部の回動支点17aに設けたピン孔に支点ピン(支点軸)を挿入して前後回動可能に枢支している。つまり、外側から支点ピンを着脱できるようにして組立等を行い易くしている。この外側に立ち上げた取付部45は旋回台フレーム4の側面4aと一体的に構成しているため、側板と取付部が兼用されて、第一ブーム17の基部を支持するために別個新たに第一ブームにプレート等を取り付けたり、取付用のブラケットを旋回台フレーム4に組み付けたりすることがなく安価に得られるようにしているのである。また、起立部45bの後部の側板には上方に開放する凹部45cが形成され、この凹部45cからブームシリンダ23等のメンテナンス等を行い易くするとともに、組立も容易にできるようにしている。そして、側板に第一ブーム17(作業機10)を支持できるため、第一ブーム17は外端の近くに配置することができ、小型のバックホーにおいては操縦部9は狭い空間に形成する必要があるが、本実施例のように作業機10を操縦部9から左右反対側に配置して、できるだけ離すことができるので、従来のバックホーに比べて操縦部9の空間を広げることができて、居住性をアップすることができるのである。
The mounting
前記第一ブーム17の基部は旋回台フレーム4の右隅前方より前記起立部45a・45bにガイドさせながら後方に挿入して、取付部45に容易に位置させることができて、回動支点17aとなる前記支点ピンは外側面4aに開口したピン孔に外側から挿抜して組み立てることができるため、組立やメンテナンスが容易にできるのである。また、第一ブーム17の基部を前記取付部45に取り付けて、該第一ブーム17の下部にブームシリンダ23の先端部を取り付けるように、ブームシリンダ23の先端部が取付部45、即ち、起立部45a・45bの間の下部に臨むように配置される。こうすることにより、第一ブーム17とブームシリンダ23の取付部は取付部45によって側方からの障害物に対して保護することができるのである。
The base portion of the
次に、ブームシリンダ23の配置構成について説明する。
前記第一ブーム17を回動するためのブームシリンダ23が前記取付部45の後方に、即ち、第一ブーム17の基部の後方に前後略水平に配置されている。このようにブームシリンダ23を旋回台フレーム4の下部(底部)のできるだけ低い位置に配置することで、従来ブームの前面または後面に配置した場合に比べて、重心を下げることができるようになり安定性を高め、その分バケット容量を増加させることもできる。また、従来のようにブームの前面にブームシリンダを配置する構成に比べて、バケット等のアタッチメントを手前に引き込んだときに、シリンダと干渉することがなく傷つき等を防止することができる。また、ブームシリンダをブームの背面に配置した場合には、シリンダチューブは上側に配置され、ピストンロッドの先端が下方の基部側に配置されることになり、持ち上げ作業時にはシリンダチューブのロッド側室に圧油を送油して縮小方向の作動となるため、作用面積が小さくなり推力が低下していたが、本実施例ではブームシリンダ23を水平方向に配置するため、前述のような不具合がないのである。
Next, the arrangement configuration of the
A
また、前記ブームシリンダ23は旋回台フレーム4内に内装される。即ち、旋回台フレーム4は上方を開放した箱状に構成して、旋回台フレーム4の上端よりも下方の内部にブームシリンダ23を配置している。そして、該ブームシリンダ23は機体一側(右側)の側面4aに沿わせて配置し、つまり、側壁となる側面4aと平行に前後略水平方向に配置されている。このように配置することで、ブームシリンダ23及びブームシリンダ23に接続される配管は旋回台フレーム4により囲まれて保護され、障害物等に当接することなく、傷つくおそれもなくすことができるのである。そして、旋回台フレーム4の右側下部の空間を有効に利用できる。
The
そして、該ブームシリンダ23の基部(ボトム側)、つまり、シリンダチューブの後端は、旋回台フレーム4の後部内に支持する構成としている。即ち、旋回台フレーム4の後部4bのカウンタウエイト部分の下部に後方及び下面から上方に凹む凹部4dを形成している。つまり、旋回台フレーム4内の前方及び下側に開放する凹部4dが旋回台フレーム4の後部のカウンタウエイト部分に形成され、該凹部4dには左右方向にピン孔4eが穿設され、該凹部4dにブームシリンダ23のボトム側(基部)の支持部を挿入して、該支持部をピン等の支持軸23aで枢支してボトム側支持点としている。該支持軸23aは旋回台フレーム4の外側面から着脱可能として、組立やメンテナンス等が容易にできるようにしている。
The base (bottom side) of the
この支持部分は旋回中心40よりも後方に位置し、凹部4dは下側からの鋳抜きにより成形し、中子が不要となり安価に構成できるようにしている。そして、ウエイト部の重量を軽くすることなくブームシリンダ23を取り付けることが可能としている。また、ブームシリンダ23の後端は旋回台フレーム4の後端近くまで配置することを可能となり、小型のバックホーであっても、ブームシリンダ23のストロークを十分確保することができ、重い側のシリンダチューブを後部側に配置することで前後バランスの向上も図ることができるのである。但し、ブームシリンダ23は旋回台フレーム4の外側の側面に沿って配置することも可能である。この場合、機体内側に凹む前後方向に長い凹部、または、正面視L状の空間を形成し、該凹部内にブームシリンダ23を前後方向に配置して、開放側の側部をカバーで覆う構成とすることもできる。
This support portion is located behind the
また、図6に示すように、該ブームシリンダ23の後部上方、つまり、ボトム側の上方にはエンジン24の出力軸上に設けた油圧ポンプ31が配置されている。このように構成することで、従来後方小旋回形のバックホーでは、スイングシリンダを油圧ポンプ下方に配置していたが、スイングシリンダは左右方向に揺動するに対して、ブームシリンダ23は上下方向に揺動する。このため、エンジン24の下部側面とブームシリンダ23の間の左右方向の隙間、及び、ブームシリンダ23と側内壁との間の左右方向の隙間を小さくすることが可能となり、車幅をより小さくすることが可能となったのである。なお、油圧ポンプ31は出力軸の延長上に配置され、エンジンの出力軸上にはフライホイールが配置され、下端にはオイルパン等を配置するため、エンジン24の下端から出力軸までの高さはある程度必要である。よって、出力軸と旋回台底面との間のスペースにはブームシリンダ23の上下揺動範囲を加味しても十分に配置することができるスペースを有しており、左右方向のスペースよりも上下方向のスペースが得やすい構造であるため、ブームシリンダ23は容易に配置することができる。
Further, as shown in FIG. 6, a
また、図9に示すように、ブームシリンダ23の上方に燃料タンク25が配置されている。該燃料タンク25はボンネット6内において、正面視で右または左の下側部に逆L字状の切欠部25aが形成されて、該切欠部25aにブームシリンダ23を配置している。なお、本実施例では図9に示すように進行方向左側に切欠部25aを設けているが、右側に設けることも可能である。こうして、ブームシリンダ23は前述のように上下に揺動するため、ブームシリンダ23の左側または右側の旋回台フレーム4内にデッドスペースが生じるが、この空間に燃料タンク25の下部を膨出させることにより、デッドスペースを有効に利用して容量をアップすることができるのである。但し、燃料タンク25の代わりに作動油タンクを同様の構成にして配置することも可能である。
Further, as shown in FIG. 9, a
そして、ブームシリンダ23の前端、つまり、ピストンロッドの先端は第一ブーム17の下端のロッド側支持点23bに枢支されており、該ブームシリンダ23をストロークエンドまで伸長させた位置においても、ブームシリンダ23の前端は旋回台フレーム4の前端よりも後方に位置する。つまり、ブームシリンダの前端23は前方への最大突出部よりも内方に納めて配置している。こうして、ブームシリンダ23が後方に位置することになり、前後重量バランスの向上を図っている。
前記枢支部は第一ブーム17の回動支点17aよりも下方に位置しており、ブームシリンダ23全体も回動支点17aよりも下方に配置している。こうして、ブームシリンダ23を伸縮させたときに、枢支部は回動支点17aの下方を前後方向に移動して作業機10の回動角を確保できるようにしている。
The front end of the
The pivot portion is located below the
このように取り付けたブームシリンダ23は全体からみると、側面視において、ステップ33の下方に配置され、右側方から乗降する際に邪魔にならず、前方視界からなくすことができて、視界を広げることができる。そして、ブームシリンダ23を伸縮させた場合、ブームシリンダ23はブームとともに(ブーム側部で)回動する構成とはなっていないため、該ブームシリンダ23に接続される配管の屈曲量が小さくなり、曲げ疲労が減少されて耐久性を向上でき、その屈曲に対する干渉を防ぐための空間も不要となり、周囲の構成を簡単に構成できる。また、平面視において、ブームシリンダ23の右端は座席7の右端よりも外側方に配置され、座席7下方に配置するエンジン24と干渉しない位置に配置している。
The
次に第一ブーム17の構成について説明する。
第一ブーム17は鉛直方向に位置させた状態で、下端を閉じ上端を開放した筒状に構成しており、該第一ブーム17内にオフセットシリンダ21を収納して内装して、ピストンロッド先端が上方に突出する構成としている。つまり、第一ブーム17の上面に開口部17hを設け、該開口部17hから下方に収納凹部17bを形成している。該収納凹部17b内にオフセットシリンダ21を収納している。このような構成とすることで、作業機のコンパクト化が図れ、オフセットシリンダ21の周囲が第一ブーム17に囲まれて、カバーが不要となり、アタッチメントとの干渉を防止できるとともに、オフセットシリンダ21自体及び、オフセットシリンダ21に接続される配管も保護できるようになり、傷つくおそれもなくなるのである。そして、バケット11は第一ブーム17に極力近づけることが可能となり、収納位置における前後長を短くすることができるのである。
Next, the configuration of the
The
そして、側面視において、第一ブーム17の投影面内に少なくとも該オフセットシリンダ21の本体(シリンダチューブ)の一部が位置するように構成している。本実施例ではシリンダチューブ全体が常時位置している。このように構成することで、従来オフセットシリンダは第一ブーム17の先端側に位置する第二ブームの側部に配置していたが、本実施例では、その下方、つまり、機体に近づけて配置することができるため、作業機の重心を作業機10の回動基部側に近づけることができて、作業機の重量バランスが向上して作業性能を向上できるようになるのである。なお、オフセットシリンダ21の少なくとも一部が第一ブーム17の投影面内に配置する構成であれば、第一ブーム17の右または左の側部にオフセットシリンダ21を配置して、カバーで覆う構成とすることも可能である。この場合も、作業機の重心を回動基部側に近づけることができるのである。
In the side view, at least a part of the main body (cylinder tube) of the offset
該第一ブーム17は図1に示す最上げ状態において、側面視で前方に湾曲した構成としており、点線で示すように作業機11を最下端まで下降させたときに、第一ブームの前面が履帯64や排土板5と干渉しないように隙間を確保しながらアーム12やバケット11をできるだけ下方まで回動できるようにしている。
The
また、後面視において、第一ブーム17の外側面(進行方向に向かって右側面)は前後方向の垂直面とし、長手方向中途部の機体中心側の側面(左側面)は右側に湾曲した構成としている。つまり、図4において、第一ブーム17基部側の機体左右中心側の側面には凹部17cを形成し、該凹部17cは第二ブーム18の回動支点18aの中心の鉛直線よりも外側(右側)に凹んだ構成としている。このように凹部17cを構成することで、操縦部9における足元空間を広げるようして、第一ブーム17を前後方向に回動したときに操縦部9の操作コラム8と干渉しないようにしている。
Further, in the rear view, the outer side surface (the right side surface in the traveling direction) of the
そして、第一ブーム17の上端(先端)には左側、つまり、機体左右中心側上方に向かって斜め方向に取付部17dを突出した形状としている。該取付部17dに回動支点18aを設けて第二ブーム18の基部を枢支している。こうして、第一ブーム17と第二ブーム18を連結する回動支点18aの中心は第一ブーム17の取付基部の左右中心よりも機体内側に配置している。また、回動支点18aの中心はブームシリンダ23の左右の中心線46の延長上よりも機体内側に位置するように配置している。こうして、第二ブーム18は回動支点18aの上方に配置され、機体右端からはできるだけ機体内側に位置するようにして、オフセット作業の偏心量ができるだけ小さくなるようにし、一方、第一ブーム17は左側面をできるだけ右側(外側)に位置するようにして操縦部9の空間を広げて、作業機10の前後回動時に操作コラム9と干渉しないようにし、作業時においてオペレータが作業機に当たらないようにしている。
The upper end (front end) of the
前記第一ブーム17に形成した収納凹部17bの内底部にオフセットシリンダ21の基部(ボトム支点)の支持軸21bを枢支するための取付部54が形成されている。該取付部54は第一ブーム17の上下中途部下寄りに位置し、外側面にメンテナンスや組立のための開口部17e・17fを開口して、取付部54の側部には開口部17eを位置させている。該取付部54は収納凹部17bの内面から立設しており、図8に示すように、該取付部54の前方の第一ブーム17の前面にはピン孔17gを開口し、該ピン孔17gと取付部54のピン孔との間にオフセットシリンダ21の基部を位置させて、支持軸21bを前方の外側から挿入して、取付部54と前面とでオフセットシリンダ21の基部を枢支する構成としている。このように構成することにより、オフセットシリンダ21基部を枢支するためのプレート等が別体として設ける必要がなくなり、部品点数を削減して安価に構成できるのである。そして、該第一ブーム17は鋳物により一体的に形成しているため、安価に容易に構成することができるのである。なお、図4に示すように、収納凹部17bの底部は前記凹部17cの上部に位置させて、第一ブーム17の基部側を細くし、凹部17cの空間が大きくなるようにしている。また、収納凹部17bの底部は開口部17eの下端に一致させ、例え開口部17hより土や水等が入っても開口部17eから排出されるようにしている。
A mounting
次に、第二ブーム18の構造について、図1、図2、図8を用いて説明する。なお、作業機10が最上昇位置まで回動した状態で、つまり、ブームシリンダ23をストロークエンドまで伸長させた最伸長位置の状態で、第二ブーム18と第三ブーム19が前後方向を向きオフセットさせず、バケット11が第一ブーム17に近づけた状態(以下この状態を「作業機標準位置」とする)において説明する。
第二ブーム18は側面視において、両端が「へ」字状に形成されて基部側と先端側が離れるような構成とし、基部側が前記取付部17d・17dの間に挿入されて回動支点18aに設けた支点軸により枢支し、第一ブーム17に対して第二ブーム18が左右回動可能に連結される。該第二ブーム18の先端側は第三ブーム19の基部側に回動支点19aに設けた支点軸により枢支し、第三ブーム19は第二ブーム18に対して左右回動可能に連結している。該回動支点18a・19aの支点軸は前後方向に向き、上下平行に配置される。
Next, the structure of the
The
そして、作業機標準位置において、図1に示すように、第二ブーム18と第三ブーム19との連結部の後端は、第二ブーム18の基部の連結部(回動支点18a)の前端から回動支点軸に対して垂直上方に延長した線47よりも前方に配置している。このように構成することにより、第三ブーム19をできるだけ前方に配置することが可能となり、オフセットシリンダ21を伸長させて、第二ブーム18を操縦部9側に傾倒(オフセット)させた状態においても、第三ブーム19はオペレータの前方に位置し、オペレータと干渉することがないのである。
At the work machine standard position, as shown in FIG. 1, the rear end of the connecting portion between the
図2に示すように、第二ブーム18の基部側から斜め外下方にブラケット53が突設され、該ブラケット53に前記オフセットシリンダ21のピストンロッド先端が支持軸21aによって枢支されている。該支持軸21aの上方に第一ブーム17から前記ブラケット52が突出され、該ブラケット52にオフセットロッド22の下端が支持軸22bにより枢支されている。該オフセットロッド22の上端は第三ブーム19の後端より斜め外下方に突出したブラケット37に支点軸22aにより枢支され、該オフセットロッド22は第二ブーム18と略平行に配置される。
As shown in FIG. 2, a
こうして作業機標準位置において、オフセットロッド22は前記オフセットシリンダ21の上方、かつ、前方に配置され、該オフセットシリンダ21の上方に第二ブーム18が配置される。また、オフセットロッド22とオフセットシリンダ21は第一ブーム17と第二ブーム18を連結する回動支点18aに対して左右同一側となる右側に配置され、上下方向では反対側に配置される。但し、オフセットロッド22はオフセットシリンダ21に対して左右反対側に配置することもできる。このように構成することで、第一ブーム17の近傍にオフセットシリンダ21が配置され、第二ブーム18の近傍である右側部にオフセットロッド22が配置され、オフセットシリンダ21を伸縮させて第二ブーム18を左右揺動させて、第三ブーム19から先の先端部をオフセットさせた場合でも、第一ブーム17とオフセットシリンダ21は略平行に位置し、第二ブーム18とオフセットロッド22も略平行に維持されるのである。こうして、ブームシリンダ23及びオフセットシリンダ21は従来のバックホーよりも機体側に配置されることになり、作業機10の重心も機体側に位置するようになり、作業安定性を向上することができ、バケット容量も増加させることができるのである。また、第二ブーム18の側部からオフセットシリンダをなくすことができて、作業機10の先端側を簡素に構成することができ、配管等の取りまわしも簡素化できるのである。
Thus, at the work machine standard position, the offset
そして、作業機標準位置において、前記第三ブーム19の先端にアーム12の基部を回動支点12aにより枢支し、該第三ブーム19の上部には上方を開放した後面視コ字状のブラケット部19bを形成し、該ブラケット部19b内にアームシリンダ20のシリンダチューブを配置して、アームシリンダ20の後部をボトム側支持点20aにより枢支して、アームシリンダ20のピストンロッド先端をアーム12の上部に配置したアームブラケット14にロッド側支持点20bに枢支している。こうして、アームシリンダ20を伸縮させることによりアーム12を前後に回動できるようにしているのである。
Then, at the working machine standard position, the base of the
そして、前記アーム12の先端にはバケット11の基部を回動支点11aにより枢支し、該アーム12の上部に形成したアームブラケット14にバケットシリンダ16の基部側をボトム側支持点16aにより枢支し、該バケットシリンダ16のピストンロッド先端はロッド側支持点16bによってリンク15a・15bと枢支し、該リンク15aの他端はアーム12の先端部に枢支し、リンク15bの他端はバケット11の基部側に枢支している。このような構成においてバケットシリンダ16を伸縮させることにより、バケット11が前後に回動して掬い込み回動することが可能となるのである。
The base of the
以上のように構成したオフセット型作業機10を作業機標準位置に位置させた状態において、図2に示すように、作業機10の右側端面となる第一ブーム17の外側端(右側端)は旋回台フレーム4及びクローラ式走行装置2、即ち機体の外側面(右端面)と略同一面上に配置している。また、第二ブーム18の右端またはオフセットロッド22の右端は機体の外端面(右側面)と略同一面、または、内側に位置するように配置している。このような配置構成とすることで、車幅内に作業機10を位置させて狭い作業場へも壁等に作業機10が当たることなく容易に進入することができ、そして、作業機10は機体右端に寄せて配置することができて、操縦部9の空間を大きくすることができる。
In the state where the offset type work implement 10 configured as described above is positioned at the work implement standard position, as shown in FIG. 2, the outer end (right end) of the
また、オフセット形作業機10を作業機標準位置に位置させた状態において、図1に示す側面図のように、作業機10の後端、本実施例では第一ブーム17の後端を、座席7の前端またはボンネット6の前端または旋回中心40よりも前方、かつ、旋回台フレーム4(機体)の前端よりも後方、即ち、後端旋回軌跡41よりも内側に位置するように構成している。
In the state in which the offset working
このように構成することによって、作業機10を最上昇させて後方へ回動したときに、座席7と作業機10の間に空間を形成することが可能となり、ステップ33上において左右方向に貫通する空間が形成される。つまり、ウオークスルー通路を作業機10の後方において旋回台フレーム4の最大横幅に渡って左右方向に構成することができるのである。こうして、左右両側から乗降可能となり、作業性をアップできるのである。また、ステップ33上に左右方向に開放された空間を形成できることで、操縦部9のオペレータスペースを大きく構成することができる。そして、作業機10を後方へ回動させてもオペレータに当接することがないので、キャノピーが不要となり、キャノピーよりも低い障害物がある作業場へも作業機10を下げて進入することが可能となるのである。
With this configuration, when the work implement 10 is raised to the maximum and rotated backward, a space can be formed between the seat 7 and the work implement 10, and penetrates in the left-right direction on the
また、オフセット型作業機10を作業機標準位置に位置させた状態において、図1に示す側面図のように、操作コラム8の側方に作業機10の回動基部を配置して第一ブーム17と操作コラム8が略平行となって側面視でラップするように配置している。このように構成することで、操作コラム8と第一ブーム17の後部と座席7の間にウオークスルーのためのスペースを確保できるようになり、左右両側から乗降できるようになり、作業性をアップし、操縦部9におけるオペレータスペースを大きく構成することができたのである。
Further, in a state where the offset
また、オフセット型作業機10を作業機標準位置に位置させた状態において、図1に示す側面図のように、操作コラム8上に配置した操作部材となる操作レバー55L・55Rの上端は、第一ブーム17の上端と略同じ高さ、または、若干低くなるように構成している。このように構成することにより、第一ブーム17の上部に配置した第二ブーム18を操縦部9側にオフセット回動させても、オペレータに当たることがなく、操作に支障をきたすことがなく、小型のバックホーにおいて操縦部9をできるだけ大きくして操縦しやすくし、作業機10をコンパクトに構成できるのである。
In addition, when the offset
4 旋回台フレーム
4d 凹部
7 座席
10 作業機
11 アタッチメント(バケット)
12 アーム
13 ブーム
17a ブーム回動支点
23 ブームシリンダ
23a 支持軸
24 エンジン
25 燃料タンク
25a 切欠部
31 油圧ポンプ
33 ステップ
40 旋回中心
4
12
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