JP3304186B2 - スイング方式の掘削機 - Google Patents
スイング方式の掘削機Info
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- JP3304186B2 JP3304186B2 JP03606294A JP3606294A JP3304186B2 JP 3304186 B2 JP3304186 B2 JP 3304186B2 JP 03606294 A JP03606294 A JP 03606294A JP 3606294 A JP3606294 A JP 3606294A JP 3304186 B2 JP3304186 B2 JP 3304186B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フロント構造物を水平
方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機に係わ
り、特にスイング方式で車幅内旋回が可能な超小旋回型
の掘削機に関する。
方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機に係わ
り、特にスイング方式で車幅内旋回が可能な超小旋回型
の掘削機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、狭所での作業を可能にするため、
上部旋回体を下部走行体のほぼ車幅内で旋回可能とし、
かつバケット、アーム及びブームを含むフロント構造物
を上部旋回体上方に畳み込んだ姿勢(以下、旋回姿勢と
いう)で車幅内に納めたまま旋回可能とする、いわゆる
車幅内旋回が可能な掘削機が開発されており、超小旋回
油圧ショベルと言われている。このような超小旋回油圧
ショベルは、車幅を直径とする円内でいかなる方向を向
くこともできるので、車体が通行可能な幅さえ確保でき
ればどんな狭所においても作業を行うことができる。例
えば、2車線の道路の片側車線の工事を行う時に、2車
線とも通行を止めるのではなく1車線のみの通行を止め
て工事を行うことができ、交通規制を最小限にとどめる
ことができる。
上部旋回体を下部走行体のほぼ車幅内で旋回可能とし、
かつバケット、アーム及びブームを含むフロント構造物
を上部旋回体上方に畳み込んだ姿勢(以下、旋回姿勢と
いう)で車幅内に納めたまま旋回可能とする、いわゆる
車幅内旋回が可能な掘削機が開発されており、超小旋回
油圧ショベルと言われている。このような超小旋回油圧
ショベルは、車幅を直径とする円内でいかなる方向を向
くこともできるので、車体が通行可能な幅さえ確保でき
ればどんな狭所においても作業を行うことができる。例
えば、2車線の道路の片側車線の工事を行う時に、2車
線とも通行を止めるのではなく1車線のみの通行を止め
て工事を行うことができ、交通規制を最小限にとどめる
ことができる。
【0003】ところで、超小旋回型も含む小型油圧ショ
ベル一般では、車***置を変えずに車幅側方付近に側溝
を掘ることができることが必須機能となっており、その
ためにオフセット方式とスイング方式とがある。
ベル一般では、車***置を変えずに車幅側方付近に側溝
を掘ることができることが必須機能となっており、その
ためにオフセット方式とスイング方式とがある。
【0004】オフセット方式は、例えば特開平2−12
0427号公報や特開平2−213525号公報に記載
のように、ブームをロアブームとアッパブームに2分割
し、アッパブームをロアブームに対して水平方向に揺動
可能とすると共に、ロアブームとアームとの間に平行リ
ンク機構を設け、ロアブームとアッパブームとの間に平
行リンク機構駆動用のシリンダを設けたものであり、当
該シリンダを駆動することにより平行リンク機構の作用
でアームがロアブームに対して平行移動し、これによ
り、側溝掘削時に上部旋回体を旋回させることなく車幅
内側方の所望の位置に溝を掘ることができる。
0427号公報や特開平2−213525号公報に記載
のように、ブームをロアブームとアッパブームに2分割
し、アッパブームをロアブームに対して水平方向に揺動
可能とすると共に、ロアブームとアームとの間に平行リ
ンク機構を設け、ロアブームとアッパブームとの間に平
行リンク機構駆動用のシリンダを設けたものであり、当
該シリンダを駆動することにより平行リンク機構の作用
でアームがロアブームに対して平行移動し、これによ
り、側溝掘削時に上部旋回体を旋回させることなく車幅
内側方の所望の位置に溝を掘ることができる。
【0005】スイング方式は、例えば実開平4−461
49号公報に記載のように、上部旋回体の運転室よりも
前方中央に水平方向にスイング可能なスイングポストを
設け、このスイングポストにフロント構造物を取り付け
たものであり、上部旋回体を旋回させ、かつスイングポ
ストをスイングさせてフロント構造物全体を水平方向に
スイングさせることにより側溝を掘ることができる。但
し、このスイング方式の掘削機に設けられるブームは深
掘りができるように一定の角度折れ曲がったモノブーム
が用いられる。
49号公報に記載のように、上部旋回体の運転室よりも
前方中央に水平方向にスイング可能なスイングポストを
設け、このスイングポストにフロント構造物を取り付け
たものであり、上部旋回体を旋回させ、かつスイングポ
ストをスイングさせてフロント構造物全体を水平方向に
スイングさせることにより側溝を掘ることができる。但
し、このスイング方式の掘削機に設けられるブームは深
掘りができるように一定の角度折れ曲がったモノブーム
が用いられる。
【0006】従来、超小旋回油圧ショベルとして、オフ
セット方式のものが実用化されている(以下、第1の従
来技術という)。その理由は次のようである。ブームは
一般的に一定の角度折れ曲がった形状をしており、この
ようなブームを用いて超小旋回を実現するためには、ブ
ームの一端側を上部旋回体の前後方向中央部近傍で支持
する必要がある。しかし、このようにブームの一端側を
上部旋回体の前後方向中央部近傍で支持したものにスイ
ング方式を採用した場合、側溝掘削作業時にフロント構
造物を上部旋回体に対して水平方向にスイングさせると
ブームが運転室と干渉するため、運転室側にフロント構
造物をスイングさせることができなくなる。従って、フ
ロント構造物と運転室との干渉を回避するために、アー
ムがブームに対し水平方向に揺動可能なオフセット方式
を採用せざるを得なかった。
セット方式のものが実用化されている(以下、第1の従
来技術という)。その理由は次のようである。ブームは
一般的に一定の角度折れ曲がった形状をしており、この
ようなブームを用いて超小旋回を実現するためには、ブ
ームの一端側を上部旋回体の前後方向中央部近傍で支持
する必要がある。しかし、このようにブームの一端側を
上部旋回体の前後方向中央部近傍で支持したものにスイ
ング方式を採用した場合、側溝掘削作業時にフロント構
造物を上部旋回体に対して水平方向にスイングさせると
ブームが運転室と干渉するため、運転室側にフロント構
造物をスイングさせることができなくなる。従って、フ
ロント構造物と運転室との干渉を回避するために、アー
ムがブームに対し水平方向に揺動可能なオフセット方式
を採用せざるを得なかった。
【0007】また、超小旋回油圧ショベルとしては、上
記のようなオフセット方式を採用し、ブームとしてはさ
らにアッパブームとロアブームとの間に機構を追加して
アッパブームをロアブームに対して上下方向にも揺動可
能とし、これらの2つのブーム間の開口角をクロスリン
クを用いて変化させるものも実用化されている(以下、
第2の従来技術という)。
記のようなオフセット方式を採用し、ブームとしてはさ
らにアッパブームとロアブームとの間に機構を追加して
アッパブームをロアブームに対して上下方向にも揺動可
能とし、これらの2つのブーム間の開口角をクロスリン
クを用いて変化させるものも実用化されている(以下、
第2の従来技術という)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題がある。まず、上記第1の従
来技術では、オフセット方式であるためフロント構造物
に複雑な平行リンク機構及びその駆動用シリンダを設け
ることが必要であり、このためフロント構造物の重量が
増大し、次のような問題を生じる。
来技術には次のような問題がある。まず、上記第1の従
来技術では、オフセット方式であるためフロント構造物
に複雑な平行リンク機構及びその駆動用シリンダを設け
ることが必要であり、このためフロント構造物の重量が
増大し、次のような問題を生じる。
【0009】(1)フロント構造物の重量が非常に重く
なり、フロント構造物の姿勢によっては重心位置がフロ
ント先端方向に偏るため安定性が悪くなる。
なり、フロント構造物の姿勢によっては重心位置がフロ
ント先端方向に偏るため安定性が悪くなる。
【0010】(2)フロント構造物の重量が重いため、
カウンタウェイトも重くする必要がある。これにより、
ショベル全体の重量がオフセット方式を用いない標準機
に比べると掘削能力が1クラス上のレベルのショベルと
同程度となり、運搬コストが大きくなる。さらに、上部
旋回体の大きさも大きくなり、超小旋回を実現する上で
障害となる。
カウンタウェイトも重くする必要がある。これにより、
ショベル全体の重量がオフセット方式を用いない標準機
に比べると掘削能力が1クラス上のレベルのショベルと
同程度となり、運搬コストが大きくなる。さらに、上部
旋回体の大きさも大きくなり、超小旋回を実現する上で
障害となる。
【0011】(3)機体重量が増すため、原動機出力を
大きくする必要があり、製造コスト及びランニングコス
トが高くなる。
大きくする必要があり、製造コスト及びランニングコス
トが高くなる。
【0012】また、上記第1の従来技術はオフセット方
式であり、ブームに対しアーム、バケットを平行にオフ
セットするため、次のような問題を生じる。
式であり、ブームに対しアーム、バケットを平行にオフ
セットするため、次のような問題を生じる。
【0013】(4)ロアブームとアッパブーム間の連結
に垂直ピンが使用されており、掘削方向に対して大きな
衝撃力や振動が発生するブレーカ等のフロントアタッチ
メントによる破砕作業を行った場合、上記垂直ピンが曲
がったり、破壊する恐れがある。
に垂直ピンが使用されており、掘削方向に対して大きな
衝撃力や振動が発生するブレーカ等のフロントアタッチ
メントによる破砕作業を行った場合、上記垂直ピンが曲
がったり、破壊する恐れがある。
【0014】(5)側溝を深く掘る場合、平行リンク機
構の下部と地表とが干渉する恐れがあるため、オフセッ
ト方式を用いない標準機に比べ掘削深さを大きくとれな
い。
構の下部と地表とが干渉する恐れがあるため、オフセッ
ト方式を用いない標準機に比べ掘削深さを大きくとれな
い。
【0015】(6)複雑な平行リンク機構を有するため
製造コストが高くなり、整備性も悪くなる。
製造コストが高くなり、整備性も悪くなる。
【0016】(7)アーム及びバケットが運転室と反対
側にオフセットした場合、ブームが視界をさえぎるた
め、運転室から掘削位置が見にくい。
側にオフセットした場合、ブームが視界をさえぎるた
め、運転室から掘削位置が見にくい。
【0017】(8)アーム及びバケットが運転室側にオ
フセットした場合、バケットが運転室前面に位置し運転
室と大きく干渉する恐れがあるため、危険である。ま
た、このような危険を回避しようとすると、干渉防止の
ための手段を講じる必要があるが、そのためにはフロン
ト構造物を形成するロアブーム、アームの回動角、及び
オフセット量を検出する検出手段、さらに演算手段も含
め、干渉防止装置全体の構成が複雑なものとなり、製造
コストが高くなる。
フセットした場合、バケットが運転室前面に位置し運転
室と大きく干渉する恐れがあるため、危険である。ま
た、このような危険を回避しようとすると、干渉防止の
ための手段を講じる必要があるが、そのためにはフロン
ト構造物を形成するロアブーム、アームの回動角、及び
オフセット量を検出する検出手段、さらに演算手段も含
め、干渉防止装置全体の構成が複雑なものとなり、製造
コストが高くなる。
【0018】また、第2の従来技術においても、第1の
従来技術と同様のオフセット方式を採用しているため、
上記と同様の問題が生じる。
従来技術と同様のオフセット方式を採用しているため、
上記と同様の問題が生じる。
【0019】一方、スイング方式の掘削機では、前述し
たようにブームのフート側端部を上部旋回体の前後方向
中央部近傍で支持することはできず、フロント構造物全
体を車幅内に納める車幅内旋回を可能とする構造を得る
ことはできなかった。即ち、スイング方式では、ブーム
フート側端部を運転室の前方ほぼ中央に設置したスイン
グポストによって支持し、また、ブームとしては上下方
向の屈曲角の一定なモノブームを使用している。このた
め、ブーム最大下げ時に深掘りが可能なようにブームの
屈曲角を設定すると、ブーム最大上げ姿勢で旋回しても
フロント構造物の一部が車幅からはみ出してしまう。ま
た、スイングポストは運転室の前方中央に位置している
ため、ブーム最大上げ時の揺動角を大きくするためには
狭い上部旋回体上で運転室を後方にずらさざるを得ず、
運転室のレイアウト上設計しにくいものとなっている。
たようにブームのフート側端部を上部旋回体の前後方向
中央部近傍で支持することはできず、フロント構造物全
体を車幅内に納める車幅内旋回を可能とする構造を得る
ことはできなかった。即ち、スイング方式では、ブーム
フート側端部を運転室の前方ほぼ中央に設置したスイン
グポストによって支持し、また、ブームとしては上下方
向の屈曲角の一定なモノブームを使用している。このた
め、ブーム最大下げ時に深掘りが可能なようにブームの
屈曲角を設定すると、ブーム最大上げ姿勢で旋回しても
フロント構造物の一部が車幅からはみ出してしまう。ま
た、スイングポストは運転室の前方中央に位置している
ため、ブーム最大上げ時の揺動角を大きくするためには
狭い上部旋回体上で運転室を後方にずらさざるを得ず、
運転室のレイアウト上設計しにくいものとなっている。
【0020】本発明の第1の目的は、複雑なリンク機構
を用いることなく、即ちフロント構造物の重量をそれほ
ど重くすることなく、簡単な構成で車幅内旋回可能なス
イング方式の掘削機を提供することである。
を用いることなく、即ちフロント構造物の重量をそれほ
ど重くすることなく、簡単な構成で車幅内旋回可能なス
イング方式の掘削機を提供することである。
【0021】本発明の第2の目的は、簡単な構成で車幅
内旋回可能であり、かつフロント構造物をスイングさせ
た時にフロント構造物と運転室との干渉を容易に回避で
きるスイング方式の掘削機を提供することである。
内旋回可能であり、かつフロント構造物をスイングさせ
た時にフロント構造物と運転室との干渉を容易に回避で
きるスイング方式の掘削機を提供することである。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記第1及び第2の目的
を達成するため、本発明では、下部走行体と、この下部
走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部
旋回体に搭載された運転室及びバケット、アーム、ブー
ムを含むフロント構造物とを備え、前記上部旋回体にス
イングポストを設置し、このスイングポストに前記フロ
ント構造物のブームを連結することにより前記フロント
構造物全体を水平方向にスイング可能としたスイング方
式の掘削機において、前記上部旋回体を前記下部走行体
のほぼ車幅内で旋回可能なサイズにすると共に、前記フ
ロント構造物のブームを前記スイングポストに対して上
下方向に揺動可能なロアブームと、前記ロアブームに対
して上下方向に揺動可能なアッパブームとで構成し、前
記フロント構造物に前記ロアブームの上下方向の揺動角
に応じて前記ロアブームと前記アッパブームとの上下方
向の開口角を変化させる開口角調整手段を設け、前記ス
イングポストは前記上部旋回体の前記運転室より前方で
かつ側方の位置に設置され、前記開口角調整手段は、前
記フロント構造物が最大リーチ位置の姿勢にあるときよ
りも前記ロアブームを上方に揺動させて前記フロント構
造物を旋回姿勢にしたときの方が前記ロアブームと前記
アッパブームとの上下方向の開口角が大きくなり、かつ
前記フロント構造物を旋回姿勢にしたとき、前記フロン
ト構造物全体が前記上部旋回体の旋回円内に納まるよう
に前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロア
ブームと前記アッパブームとの開口角を変化させる構成
とする。
を達成するため、本発明では、下部走行体と、この下部
走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、この上部
旋回体に搭載された運転室及びバケット、アーム、ブー
ムを含むフロント構造物とを備え、前記上部旋回体にス
イングポストを設置し、このスイングポストに前記フロ
ント構造物のブームを連結することにより前記フロント
構造物全体を水平方向にスイング可能としたスイング方
式の掘削機において、前記上部旋回体を前記下部走行体
のほぼ車幅内で旋回可能なサイズにすると共に、前記フ
ロント構造物のブームを前記スイングポストに対して上
下方向に揺動可能なロアブームと、前記ロアブームに対
して上下方向に揺動可能なアッパブームとで構成し、前
記フロント構造物に前記ロアブームの上下方向の揺動角
に応じて前記ロアブームと前記アッパブームとの上下方
向の開口角を変化させる開口角調整手段を設け、前記ス
イングポストは前記上部旋回体の前記運転室より前方で
かつ側方の位置に設置され、前記開口角調整手段は、前
記フロント構造物が最大リーチ位置の姿勢にあるときよ
りも前記ロアブームを上方に揺動させて前記フロント構
造物を旋回姿勢にしたときの方が前記ロアブームと前記
アッパブームとの上下方向の開口角が大きくなり、かつ
前記フロント構造物を旋回姿勢にしたとき、前記フロン
ト構造物全体が前記上部旋回体の旋回円内に納まるよう
に前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロア
ブームと前記アッパブームとの開口角を変化させる構成
とする。
【0023】また、上記第1及び第2の目的を達成する
ため、本発明では、下部走行体と、この下部走行体に旋
回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に搭
載された運転室及びバケット、アーム、ブームを含むフ
ロント構造物とを備え、前記上部旋回体にスイングポス
トを設置し、このスイングポストに前記フロント構造物
のブームを連結することにより前記フロント構造物全体
を水平方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機
において、前記上部旋回体を前記下部走行体のほぼ車幅
内で旋回可能なサイズにすると共に、前記フロント構造
物のブームを前記スイングポストに対して上下方向に揺
動可能なロアブームと、前記ロアブームに対して上下方
向に揺動可能なアッパブームとで構成し、前記フロント
構造物に前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前
記ロアブームと前記アッパブームとの上下方向の開口角
を変化させる開口角調整手段を設け、前記スイングポス
トは前記上部旋回体の前記運転室より前方でかつ側方の
位置に設置され、前記開口角調整手段は、前記フロント
構造物が最大リーチ位置の姿勢にあるときよりも前記ロ
アブームを上方に揺動させて前記フロント構造物を旋回
姿勢にしたときの方が前記ロアブームと前記アッパブー
ムとの上下方向の開口角が大きくなり、かつ前記フロン
ト構造物を運転室側にスイングさせた状態で前記ロアブ
ームを上方に揺動させながら前記アームを巻き込んだと
き、前記バケットが前記運転室上方をよけて通るように
前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロアブ
ームと前記アッパブームとの開口角を変化させる構成と
する。
ため、本発明では、下部走行体と、この下部走行体に旋
回可能に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に搭
載された運転室及びバケット、アーム、ブームを含むフ
ロント構造物とを備え、前記上部旋回体にスイングポス
トを設置し、このスイングポストに前記フロント構造物
のブームを連結することにより前記フロント構造物全体
を水平方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機
において、前記上部旋回体を前記下部走行体のほぼ車幅
内で旋回可能なサイズにすると共に、前記フロント構造
物のブームを前記スイングポストに対して上下方向に揺
動可能なロアブームと、前記ロアブームに対して上下方
向に揺動可能なアッパブームとで構成し、前記フロント
構造物に前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前
記ロアブームと前記アッパブームとの上下方向の開口角
を変化させる開口角調整手段を設け、前記スイングポス
トは前記上部旋回体の前記運転室より前方でかつ側方の
位置に設置され、前記開口角調整手段は、前記フロント
構造物が最大リーチ位置の姿勢にあるときよりも前記ロ
アブームを上方に揺動させて前記フロント構造物を旋回
姿勢にしたときの方が前記ロアブームと前記アッパブー
ムとの上下方向の開口角が大きくなり、かつ前記フロン
ト構造物を運転室側にスイングさせた状態で前記ロアブ
ームを上方に揺動させながら前記アームを巻き込んだと
き、前記バケットが前記運転室上方をよけて通るように
前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロアブ
ームと前記アッパブームとの開口角を変化させる構成と
する。
【0024】好ましくは、前記開口角調整手段は、前記
ロアブームの揺動角が少なくとも前記フロント構造物の
最大リーチ位置における揺動角よりも大きい領域にある
ときは、ロアブームを上方に揺動させていくとロアブー
ムと前記アッパブームとの開口角が増加するように該開
口角を変化させる。
ロアブームの揺動角が少なくとも前記フロント構造物の
最大リーチ位置における揺動角よりも大きい領域にある
ときは、ロアブームを上方に揺動させていくとロアブー
ムと前記アッパブームとの開口角が増加するように該開
口角を変化させる。
【0025】また、好ましくは、前記開口角調整手段
は、ロアブームの揺動角が所定の揺動角より大きい第1
の領域ではロアブームを上方に揺動させていくとロアブ
ームとアッパブームとの開口角が増加し、ロアブームの
揺動角が前記所定の揺動角より小さい第2の領域ではロ
アブームを下方に揺動させていくとロアブームとアッパ
ブームとの開口角が増加し、前記所定の揺動角で前記開
口角が最小となるように該開口角を変化させる。
は、ロアブームの揺動角が所定の揺動角より大きい第1
の領域ではロアブームを上方に揺動させていくとロアブ
ームとアッパブームとの開口角が増加し、ロアブームの
揺動角が前記所定の揺動角より小さい第2の領域ではロ
アブームを下方に揺動させていくとロアブームとアッパ
ブームとの開口角が増加し、前記所定の揺動角で前記開
口角が最小となるように該開口角を変化させる。
【0026】また、好ましくは、前記開口角調整手段
は、フロント構造物の最大リーチ位置におけるロアブー
ムの揺動角が、前記所定の揺動角にほぼ一致するよう設
定されている。
は、フロント構造物の最大リーチ位置におけるロアブー
ムの揺動角が、前記所定の揺動角にほぼ一致するよう設
定されている。
【0027】また、好ましくは、前記開口角調整手段
は、前記ロアブームの揺動角がロアブーム最大上げ角近
傍にある時に、最大下げ角近傍にある時よりも、ロアブ
ームとアッパブームとの開口角が大きくなるように該開
口角を変化させる。
は、前記ロアブームの揺動角がロアブーム最大上げ角近
傍にある時に、最大下げ角近傍にある時よりも、ロアブ
ームとアッパブームとの開口角が大きくなるように該開
口角を変化させる。
【0028】また、好ましくは、ロアブームとスイング
ポストとの連結点は、スイングポストのスイング中心よ
りもフロント構造物に対し後方に位置している。
ポストとの連結点は、スイングポストのスイング中心よ
りもフロント構造物に対し後方に位置している。
【0029】また、好ましくは、前記開口角調整手段
は、前記ロアブームの揺動範囲の少なくとも一部におい
てロアブームとスイングポストとの連結点とロアブーム
とアッパブームとの連結点を結んだ直線に対して交差す
るように、一端側が前記スイングポストに水平ピンを介
して連結され、他端側がアッパブームに水平ピンを介し
て連結されたクロスリンクである。
は、前記ロアブームの揺動範囲の少なくとも一部におい
てロアブームとスイングポストとの連結点とロアブーム
とアッパブームとの連結点を結んだ直線に対して交差す
るように、一端側が前記スイングポストに水平ピンを介
して連結され、他端側がアッパブームに水平ピンを介し
て連結されたクロスリンクである。
【0030】上記において、好ましくは、クロスリンク
とスイングポストとの連結点の位置は、ロアブームとス
イングポストとの連結点の位置よりもフロント構造物に
対し後方またはフロント構造物側に位置している。
とスイングポストとの連結点の位置は、ロアブームとス
イングポストとの連結点の位置よりもフロント構造物に
対し後方またはフロント構造物側に位置している。
【0031】また、好ましくは、前記開口角調整手段
は、一端側がスイングポストまたはロアブームに水平ピ
ンを介して連結され、他端側がアッパブームに水平ピン
を介して連結された油圧シリンダと、ロアブームの上下
方向の揺動角に応じてロアブームとアッパブームとの開
口角が変化するように油圧シリンダの伸縮を制御する手
段とを有する。
は、一端側がスイングポストまたはロアブームに水平ピ
ンを介して連結され、他端側がアッパブームに水平ピン
を介して連結された油圧シリンダと、ロアブームの上下
方向の揺動角に応じてロアブームとアッパブームとの開
口角が変化するように油圧シリンダの伸縮を制御する手
段とを有する。
【0032】
【作用】上記のように構成した本発明においては、ブー
ムをロアブーム及びアッパブームに分割した構成とし、
開口角調整手段によってロアブームの揺動角に応じてロ
アブームとアッパブームとの上下方向の開口角(以下、
ブーム間開口角という)を変化させることにより、ロア
ブームを上昇させフロント構造物を畳み込んだ旋回姿勢
をとろうとする時にブーム間開口角を変化させ、上部旋
回体の旋回円内にフロント構造物を納めることが可能と
なる。このため、上部旋回体を下部走行体のほぼ車幅内
で旋回可能なサイズにすることにより、上部旋回体及び
フロント構造物全体の車幅内旋回が可能となる。このよ
うに、複雑な平行リンク機構を用いずに簡単な構造のス
イング方式を採用して、車幅内旋回可能な超小旋回型の
掘削機が得られる。また、開口角調整手段によってロア
ブームの揺動角に応じてブーム間開口角を変化させるこ
とにより、フロント構造物を運転室側にスイングさせた
状態でロアブームを上方に揺動させながらアームを巻き
込んだとき、バケットが運転室上方をよけて通るように
できる(後述)。
ムをロアブーム及びアッパブームに分割した構成とし、
開口角調整手段によってロアブームの揺動角に応じてロ
アブームとアッパブームとの上下方向の開口角(以下、
ブーム間開口角という)を変化させることにより、ロア
ブームを上昇させフロント構造物を畳み込んだ旋回姿勢
をとろうとする時にブーム間開口角を変化させ、上部旋
回体の旋回円内にフロント構造物を納めることが可能と
なる。このため、上部旋回体を下部走行体のほぼ車幅内
で旋回可能なサイズにすることにより、上部旋回体及び
フロント構造物全体の車幅内旋回が可能となる。このよ
うに、複雑な平行リンク機構を用いずに簡単な構造のス
イング方式を採用して、車幅内旋回可能な超小旋回型の
掘削機が得られる。また、開口角調整手段によってロア
ブームの揺動角に応じてブーム間開口角を変化させるこ
とにより、フロント構造物を運転室側にスイングさせた
状態でロアブームを上方に揺動させながらアームを巻き
込んだとき、バケットが運転室上方をよけて通るように
できる(後述)。
【0033】また、スイングポストが上部旋回体の運転
室の前方でかつ側方の位置に設置されることにより、運
転室を後方にずらすなどレイアウトを大きく変更するこ
となく、ロアブームを運転室に干渉させずにブーム最大
上げ時の揺動角を大きくすることができる。従って、車
幅内旋回を可能とする際に、上部旋回体における運転室
レイアウトの設計の自由度が増大する。また、スイング
ポストを運転室の前方かつ側方に設置する場合は、一般
的には運転室側の直角位置にスイングポスト及びフロン
ト構造物をスイングさせた状態でブームを上昇させアー
ムを巻き込む時に、バケットが運転室に当たることが懸
念されるが、本発明では、ロアブームを上昇させるとそ
れに応じてブーム間開口角を増加させる開口角調整手段
を採用しているので、バケットは運転室上方をよけて通
ることになり、バケットが運転室に当たる懸念がなくな
る。
室の前方でかつ側方の位置に設置されることにより、運
転室を後方にずらすなどレイアウトを大きく変更するこ
となく、ロアブームを運転室に干渉させずにブーム最大
上げ時の揺動角を大きくすることができる。従って、車
幅内旋回を可能とする際に、上部旋回体における運転室
レイアウトの設計の自由度が増大する。また、スイング
ポストを運転室の前方かつ側方に設置する場合は、一般
的には運転室側の直角位置にスイングポスト及びフロン
ト構造物をスイングさせた状態でブームを上昇させアー
ムを巻き込む時に、バケットが運転室に当たることが懸
念されるが、本発明では、ロアブームを上昇させるとそ
れに応じてブーム間開口角を増加させる開口角調整手段
を採用しているので、バケットは運転室上方をよけて通
ることになり、バケットが運転室に当たる懸念がなくな
る。
【0034】また、開口角調整手段が、前記ロアブーム
の揺動角が少なくとも前記フロント構造物の最大リーチ
位置における揺動角よりも大きい領域にあるときは、ロ
アブームを上方に揺動させていく時にブーム間開口角を
増加させることにより、ロアブーム最大上げ位置でのブ
ーム間開口角が大きくなり、車幅よりも狭い旋回姿勢を
とることができる。
の揺動角が少なくとも前記フロント構造物の最大リーチ
位置における揺動角よりも大きい領域にあるときは、ロ
アブームを上方に揺動させていく時にブーム間開口角を
増加させることにより、ロアブーム最大上げ位置でのブ
ーム間開口角が大きくなり、車幅よりも狭い旋回姿勢を
とることができる。
【0035】また、開口角調整手段が、ロアブームの揺
動角が所定の揺動角より大きい第1の領域でロアブーム
を上方に揺動させていく時にブーム間開口角を増加さ
せ、ロアブームの揺動角が前記所定の揺動角より小さい
第2の領域でロアブームを下方に揺動させていく時にブ
ーム間開口角を増加させることにより、第1の領域でロ
アブーム最大上げ位置でのブーム間開口角が大きくなっ
て車幅よりも狭い旋回姿勢をとることができ、第2の領
域でロアブーム最大下げ位置でのブーム間開口角が大き
くなってバケットを深い位置に移動させる深掘りを行う
ことが可能となる。また、前記所定の揺動角で前記開口
角を最小とすることにより、フロント構造物の最大リー
チ位置でのロアブームの揺動角をこの所定の揺動角付近
に設定することができ、最大リーチ位置でのブーム間開
口角が小さくなって旋回中心からバケット先端までの最
大リーチ長さを短くし、最大リーチ位置での転倒モーメ
ントを小さくして安定性を向上することが可能となる。
動角が所定の揺動角より大きい第1の領域でロアブーム
を上方に揺動させていく時にブーム間開口角を増加さ
せ、ロアブームの揺動角が前記所定の揺動角より小さい
第2の領域でロアブームを下方に揺動させていく時にブ
ーム間開口角を増加させることにより、第1の領域でロ
アブーム最大上げ位置でのブーム間開口角が大きくなっ
て車幅よりも狭い旋回姿勢をとることができ、第2の領
域でロアブーム最大下げ位置でのブーム間開口角が大き
くなってバケットを深い位置に移動させる深掘りを行う
ことが可能となる。また、前記所定の揺動角で前記開口
角を最小とすることにより、フロント構造物の最大リー
チ位置でのロアブームの揺動角をこの所定の揺動角付近
に設定することができ、最大リーチ位置でのブーム間開
口角が小さくなって旋回中心からバケット先端までの最
大リーチ長さを短くし、最大リーチ位置での転倒モーメ
ントを小さくして安定性を向上することが可能となる。
【0036】特に、フロント構造物の最大リーチ位置に
おけるロアブームの揺動角をブーム間開口角が最小とな
る所定の揺動角にほぼ一致させることにより、最大リー
チ長さが最短になり、安定性向上の効果が最大となる。
おけるロアブームの揺動角をブーム間開口角が最小とな
る所定の揺動角にほぼ一致させることにより、最大リー
チ長さが最短になり、安定性向上の効果が最大となる。
【0037】また、開口角調整手段が、ロアブームの揺
動角がロアブーム最大上げ角近傍にある時に、最大下げ
角近傍にある時よりも、ブーム間開口角を大きくするこ
とにより、上記と同様にロアブームが上昇した位置で車
幅よりも狭い旋回姿勢をとることと、ロアブームが下降
した位置でバケットを深い位置に移動させて深掘りを行
うことが可能となる。
動角がロアブーム最大上げ角近傍にある時に、最大下げ
角近傍にある時よりも、ブーム間開口角を大きくするこ
とにより、上記と同様にロアブームが上昇した位置で車
幅よりも狭い旋回姿勢をとることと、ロアブームが下降
した位置でバケットを深い位置に移動させて深掘りを行
うことが可能となる。
【0038】また、ロアブームとスイングポストとの連
結点を、スイングポストのスイング中心よりもフロント
構造物に対し後方に位置させることにより、上部旋回体
の旋回中心にロアブーム、即ちフロント構造物の上下方
向の揺動中心を接近させることができる。従って、最小
旋回半径をさらに小さくすることができ、その分、フロ
ント構造物を車幅内に納めるために必要なブーム間開口
角の増加量を少なくして、開口角調整手段の負担を軽減
することが可能となる。また、上部旋回体の旋回中心に
フロント構造物の揺動中心を接近させることにより、旋
回中心からバケット先端までの最大リーチ長さを短くす
ることができ、この時の転倒モーメントを小さくして安
定性を向上することが可能となる。一方、スイングポス
トのスイング中心は変わらないので、側溝距離(下部走
行体外側面から側溝外側面までの距離)を犠牲にするこ
とがない。
結点を、スイングポストのスイング中心よりもフロント
構造物に対し後方に位置させることにより、上部旋回体
の旋回中心にロアブーム、即ちフロント構造物の上下方
向の揺動中心を接近させることができる。従って、最小
旋回半径をさらに小さくすることができ、その分、フロ
ント構造物を車幅内に納めるために必要なブーム間開口
角の増加量を少なくして、開口角調整手段の負担を軽減
することが可能となる。また、上部旋回体の旋回中心に
フロント構造物の揺動中心を接近させることにより、旋
回中心からバケット先端までの最大リーチ長さを短くす
ることができ、この時の転倒モーメントを小さくして安
定性を向上することが可能となる。一方、スイングポス
トのスイング中心は変わらないので、側溝距離(下部走
行体外側面から側溝外側面までの距離)を犠牲にするこ
とがない。
【0039】また、開口角調整手段を、一端側がスイン
グポストに水平ピンを介して連結され、他端側がアッパ
ブームに水平ピンを介して連結されたクロスリンクと
し、このクロスリンクをロアブームとスイングポストと
の連結点とロアブームとアッパブームとの連結点を結ん
だ直線に対して交差させることにより、ロアブーム最大
上げ位置でのブーム間開口角が大きくなり、この位置で
車幅よりも狭い旋回姿勢をとることが可能となる。
グポストに水平ピンを介して連結され、他端側がアッパ
ブームに水平ピンを介して連結されたクロスリンクと
し、このクロスリンクをロアブームとスイングポストと
の連結点とロアブームとアッパブームとの連結点を結ん
だ直線に対して交差させることにより、ロアブーム最大
上げ位置でのブーム間開口角が大きくなり、この位置で
車幅よりも狭い旋回姿勢をとることが可能となる。
【0040】上記において、クロスリンクとスイングポ
ストとの連結点の位置を、ロアブームとスイングポスト
との連結点の位置よりもフロント構造物に対し後方に位
置させることにより、最大リーチ位置でのブーム間開口
角が小さくなり、旋回中心からバケット先端までの最大
リーチ長さを短くすることができると共に、ロアブーム
最大下げ位置でのブーム間開口角が大きくなり、深掘り
を行うことができる。
ストとの連結点の位置を、ロアブームとスイングポスト
との連結点の位置よりもフロント構造物に対し後方に位
置させることにより、最大リーチ位置でのブーム間開口
角が小さくなり、旋回中心からバケット先端までの最大
リーチ長さを短くすることができると共に、ロアブーム
最大下げ位置でのブーム間開口角が大きくなり、深掘り
を行うことができる。
【0041】一方、クロスリンクとスイングポストとの
連結点の位置を、ロアブームとスイングポストとの連結
点の位置よりもフロント構造物側にすることにより、上
記と同様の作用が得られると共に、スイングポストにお
けるロアブームの連結位置よりも前にクロスリンクの一
端側連結位置がくるため、スイングポストの前後の長さ
を短くすることができ、スイングポスト自体の縮小化も
図れ、その分、設計の自由度が増大する。
連結点の位置を、ロアブームとスイングポストとの連結
点の位置よりもフロント構造物側にすることにより、上
記と同様の作用が得られると共に、スイングポストにお
けるロアブームの連結位置よりも前にクロスリンクの一
端側連結位置がくるため、スイングポストの前後の長さ
を短くすることができ、スイングポスト自体の縮小化も
図れ、その分、設計の自由度が増大する。
【0042】また、開口角調整手段を、一端側がスイン
グポストに水平ピンを介して連結され、他端側がアッパ
ブームに水平ピンを介して連結された油圧シリンダと、
ロアブームの上下方向の揺動角に応じてロアブームとア
ッパブームとの開口角が変化するように油圧シリンダの
伸縮を制御する手段とで構成することにより、ブーム間
開口角をロアブームの揺動角に応じて変化させることが
できる。また、この場合、油圧シリンダの伸縮を任意の
割合で変化させることができ、ブーム間開口角を任意の
割合で変えることが可能である。
グポストに水平ピンを介して連結され、他端側がアッパ
ブームに水平ピンを介して連結された油圧シリンダと、
ロアブームの上下方向の揺動角に応じてロアブームとア
ッパブームとの開口角が変化するように油圧シリンダの
伸縮を制御する手段とで構成することにより、ブーム間
開口角をロアブームの揺動角に応じて変化させることが
できる。また、この場合、油圧シリンダの伸縮を任意の
割合で変化させることができ、ブーム間開口角を任意の
割合で変えることが可能である。
【0043】本願明細書中で「ほぼ車幅内」とは、実用
上「車幅内」にあればよいことを意味し、機体サイズに
もよるが、数十ミリ程度車幅(下部走行体端面)からは
み出すことは許容される。
上「車幅内」にあればよいことを意味し、機体サイズに
もよるが、数十ミリ程度車幅(下部走行体端面)からは
み出すことは許容される。
【0044】
【実施例】本発明によるスイング方式の掘削機の一実施
例について、図1〜図7を参照しながら説明する。本実
施例の掘削機は、車幅内旋回可能な超小旋回油圧ショベ
ルである。
例について、図1〜図7を参照しながら説明する。本実
施例の掘削機は、車幅内旋回可能な超小旋回油圧ショベ
ルである。
【0045】まず、本実施例の掘削機の構成を説明す
る。本実施例の掘削機においては、図1及び図2に示す
ように、走行して機体を移動させる下部走行体10の上
に上部旋回体11が設置され、上部旋回体11上の側方
に運転室12が設置され、運転室12の前方かつ側方の
位置に垂直ピンであるスイングピン30によってスイン
グポスト13が取り付けられ、スイングポスト13にバ
ケット22、アーム19、アッパブーム17及びロアブ
ーム14、クロスリンク15を含むフロント構造物1が
取り付けられている。スイングポスト13は、スイング
ピン30を中心として水平方向にスイング可能である。
また、運転室12は、屋根12Aを有するキャノピタイ
プであり、運転室12にはよく知られているように運転
席、各種操作レバー等が設置されている。
る。本実施例の掘削機においては、図1及び図2に示す
ように、走行して機体を移動させる下部走行体10の上
に上部旋回体11が設置され、上部旋回体11上の側方
に運転室12が設置され、運転室12の前方かつ側方の
位置に垂直ピンであるスイングピン30によってスイン
グポスト13が取り付けられ、スイングポスト13にバ
ケット22、アーム19、アッパブーム17及びロアブ
ーム14、クロスリンク15を含むフロント構造物1が
取り付けられている。スイングポスト13は、スイング
ピン30を中心として水平方向にスイング可能である。
また、運転室12は、屋根12Aを有するキャノピタイ
プであり、運転室12にはよく知られているように運転
席、各種操作レバー等が設置されている。
【0046】上部旋回体11は下部走行体10のほぼ車
幅内で旋回可能なサイズを有し、図示しない旋回機構に
よって水平方向に旋回できるようになっている。また、
上部旋回体11には上述した運転室12、スイングポス
ト13及びフロント構造物1の他、後述するブームシリ
ンダ16、アームシリンダ18、バケットシリンダ2
0、スイングシリンダ23等を駆動するための油圧ポン
プ及びバルブ等の油圧機器、その他原動機など一般的油
圧ショベルに必要な機器類が全て搭載されている。
幅内で旋回可能なサイズを有し、図示しない旋回機構に
よって水平方向に旋回できるようになっている。また、
上部旋回体11には上述した運転室12、スイングポス
ト13及びフロント構造物1の他、後述するブームシリ
ンダ16、アームシリンダ18、バケットシリンダ2
0、スイングシリンダ23等を駆動するための油圧ポン
プ及びバルブ等の油圧機器、その他原動機など一般的油
圧ショベルに必要な機器類が全て搭載されている。
【0047】ブームはロアブーム14及びアッパブーム
17に2分割された構成となっており、ロアブーム14
は、フート側端部が水平ピン31によってスイングポス
ト13に、先端部が水平ピン32によってアッパブーム
17に連結されている。また、ブームシリンダ16は、
ボトム側端部が水平ピン16Aでスイングポスト13
に、ロッド先端部が水平ピン16Bでロアブーム14に
連結され、その伸縮によってロアブーム14を上下方向
に揺動させる。即ち、ブームシリンダ16はロアブーム
14を揺動する原動力となっている。一方、アッパブー
ム17は、ボトム側端部が前述のように水平ピン32で
ロアブーム14に、先端部が水平ピン33でアーム19
に連結されており、かつ後述するクロスリンク15が水
平ピン34で連結されている。
17に2分割された構成となっており、ロアブーム14
は、フート側端部が水平ピン31によってスイングポス
ト13に、先端部が水平ピン32によってアッパブーム
17に連結されている。また、ブームシリンダ16は、
ボトム側端部が水平ピン16Aでスイングポスト13
に、ロッド先端部が水平ピン16Bでロアブーム14に
連結され、その伸縮によってロアブーム14を上下方向
に揺動させる。即ち、ブームシリンダ16はロアブーム
14を揺動する原動力となっている。一方、アッパブー
ム17は、ボトム側端部が前述のように水平ピン32で
ロアブーム14に、先端部が水平ピン33でアーム19
に連結されており、かつ後述するクロスリンク15が水
平ピン34で連結されている。
【0048】また、スイングポスト13においては、ロ
アブーム14とスイングポスト13との連結点である水
平ピン31が、スイングポスト13のスイング中心であ
るスイングピン30よりもフロント構造物1に対し後方
に位置している。
アブーム14とスイングポスト13との連結点である水
平ピン31が、スイングポスト13のスイング中心であ
るスイングピン30よりもフロント構造物1に対し後方
に位置している。
【0049】クロスリンク15は開口角調整手段を構成
する部材であり、一端側が水平ピン35でスイングポス
ト13に連結され、他端側が水平ピン34でアッパブー
ム17に連結されている。スイングポスト13におい
て、クロスリンク15一端側の水平ピン35はロアブー
ム14フート側端部の水平ピン31よりもフロント構造
物1に対し後方に位置しており、図1の姿勢でクロスリ
ンク15は、アッパブーム17及びロアブーム14を連
結する水平ピン32と、ロアブーム14及びスイングポ
スト13を連結する水平ピン31とを結ぶ直線に交差し
ている。
する部材であり、一端側が水平ピン35でスイングポス
ト13に連結され、他端側が水平ピン34でアッパブー
ム17に連結されている。スイングポスト13におい
て、クロスリンク15一端側の水平ピン35はロアブー
ム14フート側端部の水平ピン31よりもフロント構造
物1に対し後方に位置しており、図1の姿勢でクロスリ
ンク15は、アッパブーム17及びロアブーム14を連
結する水平ピン32と、ロアブーム14及びスイングポ
スト13を連結する水平ピン31とを結ぶ直線に交差し
ている。
【0050】アッパブーム17の先端部には前述のよう
に水平ピン33によりアーム19が上下方向に揺動自在
に連結されており、さらにアーム19の先端部にはバケ
ットリンク21を介してバケット22が上下方向に揺動
自在に連結されている。アッパブーム17とアーム19
の間にはアームシリンダ18が水平ピン36,37で取
り付けられており、アームシリンダ18の伸縮によって
アーム19とアッパブーム17の間の角度が変化する。
また、アーム19とバケットリンク21の間にはバケッ
トシリンダ20が水平ピン38,39で取り付けられて
おり、バケットシリンダ20の伸縮によってバケットリ
ンク21が動き、アーム19の連結点を中心にバケット
22が揺動し、土砂等を掘削する。即ち、アームシリン
ダ18及びバケットシリンダ20が、それぞれアーム1
9及びバケット22を揺動する原動力となっている。
に水平ピン33によりアーム19が上下方向に揺動自在
に連結されており、さらにアーム19の先端部にはバケ
ットリンク21を介してバケット22が上下方向に揺動
自在に連結されている。アッパブーム17とアーム19
の間にはアームシリンダ18が水平ピン36,37で取
り付けられており、アームシリンダ18の伸縮によって
アーム19とアッパブーム17の間の角度が変化する。
また、アーム19とバケットリンク21の間にはバケッ
トシリンダ20が水平ピン38,39で取り付けられて
おり、バケットシリンダ20の伸縮によってバケットリ
ンク21が動き、アーム19の連結点を中心にバケット
22が揺動し、土砂等を掘削する。即ち、アームシリン
ダ18及びバケットシリンダ20が、それぞれアーム1
9及びバケット22を揺動する原動力となっている。
【0051】また、スイングシリンダ23のロッド先端
部がスイングポスト13に垂直ピン23aによって連結
されており、スイングシリンダ23のボトム側端部が上
部旋回体11の所定位置に垂直ピン23bによって連結
されている。スイングシリンダ23が図2中破線で示す
ように伸縮すると、その伸縮によってスイングポスト1
3が破線で示すようにスイングし、従って、上述したフ
ロント構造物1も上部旋回体11に対してスイングする
(図2参照)。この掘削機で側溝を掘削する場合には、
従来のスイング方式と同様に、上部旋回体11を旋回さ
せ、これに対応させてスイングシリンダ23を伸縮させ
スイングポスト13、従ってフロント構造物1を上部旋
回体11と反対方向にスイングさせて作業を行う。
部がスイングポスト13に垂直ピン23aによって連結
されており、スイングシリンダ23のボトム側端部が上
部旋回体11の所定位置に垂直ピン23bによって連結
されている。スイングシリンダ23が図2中破線で示す
ように伸縮すると、その伸縮によってスイングポスト1
3が破線で示すようにスイングし、従って、上述したフ
ロント構造物1も上部旋回体11に対してスイングする
(図2参照)。この掘削機で側溝を掘削する場合には、
従来のスイング方式と同様に、上部旋回体11を旋回さ
せ、これに対応させてスイングシリンダ23を伸縮させ
スイングポスト13、従ってフロント構造物1を上部旋
回体11と反対方向にスイングさせて作業を行う。
【0052】次に、クロスリンク15の作用を中心にし
て、本実施例の掘削機の動作を図3及び図4により説明
する。図3において、ロアブーム14は、ブームシリン
ダ16の伸縮によって、スイングポスト13との連結点
である水平ピン31を中心に上下方向に揺動する。アッ
パブーム17はロアブーム14と水平ピン32で連結さ
れ、かつクロスリンク15が水平ピン34で連結されて
いるため、ロアブーム14と連動して開口角が変化する
よう移動する。
て、本実施例の掘削機の動作を図3及び図4により説明
する。図3において、ロアブーム14は、ブームシリン
ダ16の伸縮によって、スイングポスト13との連結点
である水平ピン31を中心に上下方向に揺動する。アッ
パブーム17はロアブーム14と水平ピン32で連結さ
れ、かつクロスリンク15が水平ピン34で連結されて
いるため、ロアブーム14と連動して開口角が変化する
よう移動する。
【0053】ロアブーム14先端部の水平ピン32の軌
跡Aはロアブーム14フート側端部の水平ピン31を中
心とする円(図中一点鎖線で示す)となり、クロスリン
ク15先端部の水平ピン34の軌跡Bは、クロスリンク
一端側の水平ピン35を中心とする円(図中二点鎖線で
示す)となる。尚、参考のため、アッパブーム17とア
ーム19を連結する水平ピン33の軌跡Cを図中に示し
た。図1の姿勢では、クロスリンク15が、水平ピン3
2と水平ピン31とを結ぶ直線に交差するように連結さ
れており、ロアブーム14先端部の水平ピン32とクロ
スリンク15先端部の水平ピン34の軌跡が図3の如く
重なるように設定されている。ここで、クロスリンク1
5先端部の水平ピン34の軌跡Bがロアブーム14先端
部の水平ピン32の軌跡Aより外側にある場合には軌跡
A,Bの差が大きくなるにしたがってブーム間開口角は
大きくなり、その逆の水平ピン34の軌跡Bが水平ピン
32の軌跡Aより内側にある場合には軌跡A,Bの差が
大きくなるにしたがってブーム間開口角は小さくなる。
このようなクロスリンク15とロアブーム14の位置を
設定することにより、ブーム間開口角の所望の制御が可
能となる。
跡Aはロアブーム14フート側端部の水平ピン31を中
心とする円(図中一点鎖線で示す)となり、クロスリン
ク15先端部の水平ピン34の軌跡Bは、クロスリンク
一端側の水平ピン35を中心とする円(図中二点鎖線で
示す)となる。尚、参考のため、アッパブーム17とア
ーム19を連結する水平ピン33の軌跡Cを図中に示し
た。図1の姿勢では、クロスリンク15が、水平ピン3
2と水平ピン31とを結ぶ直線に交差するように連結さ
れており、ロアブーム14先端部の水平ピン32とクロ
スリンク15先端部の水平ピン34の軌跡が図3の如く
重なるように設定されている。ここで、クロスリンク1
5先端部の水平ピン34の軌跡Bがロアブーム14先端
部の水平ピン32の軌跡Aより外側にある場合には軌跡
A,Bの差が大きくなるにしたがってブーム間開口角は
大きくなり、その逆の水平ピン34の軌跡Bが水平ピン
32の軌跡Aより内側にある場合には軌跡A,Bの差が
大きくなるにしたがってブーム間開口角は小さくなる。
このようなクロスリンク15とロアブーム14の位置を
設定することにより、ブーム間開口角の所望の制御が可
能となる。
【0054】即ち、ロアブーム14の揺動角がその最大
上げ時の角度を含む第1の領域(図中Iで示す)にある
時にはロアブーム14を上方に揺動させていくとブーム
間開口角は大きくなり、ロアブーム14の揺動角がその
最大下げ時の角度を含む第2の領域(図中IIで示す)に
ある時にはロアブーム14を下方に揺動させていくとブ
ーム間開口角は大きくなり、ロアブーム14の揺動角が
第1の領域と第2の領域の境界の所定の角度φでブーム
間開口角が最小となる。図3では、フロント構造物1の
最大リーチ時におけるロアブーム14の揺動角はこの所
定の角度φ付近にある。
上げ時の角度を含む第1の領域(図中Iで示す)にある
時にはロアブーム14を上方に揺動させていくとブーム
間開口角は大きくなり、ロアブーム14の揺動角がその
最大下げ時の角度を含む第2の領域(図中IIで示す)に
ある時にはロアブーム14を下方に揺動させていくとブ
ーム間開口角は大きくなり、ロアブーム14の揺動角が
第1の領域と第2の領域の境界の所定の角度φでブーム
間開口角が最小となる。図3では、フロント構造物1の
最大リーチ時におけるロアブーム14の揺動角はこの所
定の角度φ付近にある。
【0055】図3において、旋回姿勢でのブーム間開口
角をα、フロント構造物を最も地表に対して伸ばした最
大リーチ位置でのブーム間開口角をβ、深掘り姿勢時の
ブーム間開口角をγとすると、 α>γ>β … (1) となる。但し、γはアッパブームが地表に対してほぼ垂
直になる角度である。
角をα、フロント構造物を最も地表に対して伸ばした最
大リーチ位置でのブーム間開口角をβ、深掘り姿勢時の
ブーム間開口角をγとすると、 α>γ>β … (1) となる。但し、γはアッパブームが地表に対してほぼ垂
直になる角度である。
【0056】従って、ロアブーム14を上昇させ旋回姿
勢を取ろうとする時には、クロスリンク15によりブー
ム間開口角が大きくなり、上部旋回体11上方でロアブ
ーム14とアッパブーム17が大きく開いて車幅内にフ
ロント構造物1を納めることができる。この時の真上か
らみた状態を図4に示す。また、ロアブーム14を旋回
姿勢から下降させる時には、クロスリンク15によりブ
ーム間開口角が減少し、最大リーチ位置においては旋回
中心部からバケット22先端までの最大リーチ長さが短
くなり、この時の転倒モーメントが小さくなって安定性
を向上することができる。ロアブーム14をさらに下降
させた深掘り姿勢においては、ブーム間開口角が再び大
きくなり、バケット22を深い位置に移動させることが
でき、深掘りを行うことができる。
勢を取ろうとする時には、クロスリンク15によりブー
ム間開口角が大きくなり、上部旋回体11上方でロアブ
ーム14とアッパブーム17が大きく開いて車幅内にフ
ロント構造物1を納めることができる。この時の真上か
らみた状態を図4に示す。また、ロアブーム14を旋回
姿勢から下降させる時には、クロスリンク15によりブ
ーム間開口角が減少し、最大リーチ位置においては旋回
中心部からバケット22先端までの最大リーチ長さが短
くなり、この時の転倒モーメントが小さくなって安定性
を向上することができる。ロアブーム14をさらに下降
させた深掘り姿勢においては、ブーム間開口角が再び大
きくなり、バケット22を深い位置に移動させることが
でき、深掘りを行うことができる。
【0057】尚、本実施例では、フロント構造物1の最
大リーチ位置におけるロアブーム14の揺動角βが、ブ
ーム間開口角を最小とする所定の角度φに一致していな
いが、これらをほぼ一致させるように設定することもで
き、これにより最大リーチ長さが最短になり、安定性向
上の効果が最大となる。
大リーチ位置におけるロアブーム14の揺動角βが、ブ
ーム間開口角を最小とする所定の角度φに一致していな
いが、これらをほぼ一致させるように設定することもで
き、これにより最大リーチ長さが最短になり、安定性向
上の効果が最大となる。
【0058】また、本実施例の掘削機のスイングポスト
13においては、前述のようにロアブーム14とスイン
グポスト13との連結点が、スイングポスト13のスイ
ング中心よりもフロント構造物1に対し後方に位置して
いる。図5(a)はその状況を示す拡大図である。これ
に対し、ロアブーム14aとスイングポスト13aとの
連結点である水平ピン31aを、スイングポスト13a
のスイング中心であるスイングピン30aよりもフロン
ト構造物側(前方)に位置させた比較例を、図5(b)
に拡大図で示す。但し、スイングピン30aの上部旋回
体上の位置はスイングピン30の位置と同位置である。
また、図5(a),(b)どちらにおいても、ブームシ
リンダ16,16aの各々のボトム側端部をスイングポ
スト13,13aに連結する水平ピン16A,16C
が、それぞれスイングピン30,30aよりも前方に位
置している。従来のスイング方式の掘削機では、図5
(b)と同様にブームとスイングポストとの連結点が、
スイングポストのスイング中心よりもフロント構造物側
に位置していた。
13においては、前述のようにロアブーム14とスイン
グポスト13との連結点が、スイングポスト13のスイ
ング中心よりもフロント構造物1に対し後方に位置して
いる。図5(a)はその状況を示す拡大図である。これ
に対し、ロアブーム14aとスイングポスト13aとの
連結点である水平ピン31aを、スイングポスト13a
のスイング中心であるスイングピン30aよりもフロン
ト構造物側(前方)に位置させた比較例を、図5(b)
に拡大図で示す。但し、スイングピン30aの上部旋回
体上の位置はスイングピン30の位置と同位置である。
また、図5(a),(b)どちらにおいても、ブームシ
リンダ16,16aの各々のボトム側端部をスイングポ
スト13,13aに連結する水平ピン16A,16C
が、それぞれスイングピン30,30aよりも前方に位
置している。従来のスイング方式の掘削機では、図5
(b)と同様にブームとスイングポストとの連結点が、
スイングポストのスイング中心よりもフロント構造物側
に位置していた。
【0059】図6は、図5(a)及び(b)のスイング
ポストに取り付けられたフロント構造物の動きを比較し
た図である。但し、図5(a)に示す本実施例のフロン
ト構造物の動きを実線で、図5(b)の比較例のフロン
ト構造物の動きを二点鎖線で示す。本実施例のように、
ロアブーム14の上下方向の揺動中心を、スイングポス
ト13のスイング中心よりもフロント構造物1に対し後
方に位置させることにより、上部旋回体11の旋回中心
にロアブーム14を含むフロント構造物1の上下方向の
揺動中心を接近させることができる。従って、図6にお
いて短縮分aで示す長さだけ最小旋回半径をさらに小さ
くすることができ、その短縮分aに相当する分、フロン
ト構造物1を車幅内に納めるために必要なブーム間開口
角の増加量を少なくして、クロスリンクの負担を軽減す
ることができる。また、上部旋回体11の旋回中心にフ
ロント構造物1の揺動中心を接近させることにより、旋
回中心からバケット22先端までの最大リーチ長さを図
中短縮分bで示す長さだけ短くすることができ、この時
の転倒モーメントを小さくして安定性を向上することが
できる。
ポストに取り付けられたフロント構造物の動きを比較し
た図である。但し、図5(a)に示す本実施例のフロン
ト構造物の動きを実線で、図5(b)の比較例のフロン
ト構造物の動きを二点鎖線で示す。本実施例のように、
ロアブーム14の上下方向の揺動中心を、スイングポス
ト13のスイング中心よりもフロント構造物1に対し後
方に位置させることにより、上部旋回体11の旋回中心
にロアブーム14を含むフロント構造物1の上下方向の
揺動中心を接近させることができる。従って、図6にお
いて短縮分aで示す長さだけ最小旋回半径をさらに小さ
くすることができ、その短縮分aに相当する分、フロン
ト構造物1を車幅内に納めるために必要なブーム間開口
角の増加量を少なくして、クロスリンクの負担を軽減す
ることができる。また、上部旋回体11の旋回中心にフ
ロント構造物1の揺動中心を接近させることにより、旋
回中心からバケット22先端までの最大リーチ長さを図
中短縮分bで示す長さだけ短くすることができ、この時
の転倒モーメントを小さくして安定性を向上することが
できる。
【0060】図7は側溝掘削時の状況を示す図であり、
図7(a)は図5(a)に示す本実施例の場合、図7
(b)は図5(b)の場合である。いずれも、上部旋回
体11が図中右側に90°旋回しフロント構造物が図中
左側に90°スイングしており、車体幅方向の最も離れ
た限界位置で側溝を掘削する状態を示す。但し、図7
(b)において、図7(a)と同等の部材には同じ符号
を付してある。図7(a)に示す本実施例では、ロアブ
ーム14の上下方向の揺動中心(水平ピン31の位置)
が図7(b)に比べて紙面下方にあるが、スイングポス
ト13のスイング中心(スイングピン位置)は前述のよ
うに同位置である。従って、側溝距離δは図7(a)と
(b)とでは同じとなり、スイングポスト13のスイン
グ中心位置を変えなければ、従来と同程度に離れた位置
に側溝を掘削することができ、側溝距離を犠牲にするこ
とがない。
図7(a)は図5(a)に示す本実施例の場合、図7
(b)は図5(b)の場合である。いずれも、上部旋回
体11が図中右側に90°旋回しフロント構造物が図中
左側に90°スイングしており、車体幅方向の最も離れ
た限界位置で側溝を掘削する状態を示す。但し、図7
(b)において、図7(a)と同等の部材には同じ符号
を付してある。図7(a)に示す本実施例では、ロアブ
ーム14の上下方向の揺動中心(水平ピン31の位置)
が図7(b)に比べて紙面下方にあるが、スイングポス
ト13のスイング中心(スイングピン位置)は前述のよ
うに同位置である。従って、側溝距離δは図7(a)と
(b)とでは同じとなり、スイングポスト13のスイン
グ中心位置を変えなければ、従来と同程度に離れた位置
に側溝を掘削することができ、側溝距離を犠牲にするこ
とがない。
【0061】また、図6のように、ロアブーム14の上
下方向の揺動中心を、上部旋回体11の旋回中心に接近
させ、ロアブーム14がフロント構造物1に対し後方に
移動できるので、掘削した土砂等をバケット22からダ
ンプ等への積み込む際に、ふところ部分が大きく取れ、
土砂等の積み込みが楽になる。
下方向の揺動中心を、上部旋回体11の旋回中心に接近
させ、ロアブーム14がフロント構造物1に対し後方に
移動できるので、掘削した土砂等をバケット22からダ
ンプ等への積み込む際に、ふところ部分が大きく取れ、
土砂等の積み込みが楽になる。
【0062】尚、ブームシリンダ16フート側端部の水
平ピン16Aの位置とスイングピン30との位置関係
は、図5に限らず任意でよい。
平ピン16Aの位置とスイングピン30との位置関係
は、図5に限らず任意でよい。
【0063】以上のような本実施例においては、ブーム
をロアブーム14及びアッパブーム17により構成し、
両ブーム間の開口角をクロスリンク15によってロアブ
ーム14の揺動角に応じて変化させ、ロアブーム14を
上昇させた旋回姿勢をとる時にブーム間開口角を大きく
するので、車幅内にフロント構造物1を納めることがで
きる。また、上部旋回体11を下部走行体10のほぼ車
幅内で旋回可能にするので、車幅内旋回が可能となる。
従って、複雑な平行リンク機構を用いずに簡単な構造の
スイング方式を採用して、車幅内旋回させることができ
る。また、ロアブーム14を上昇させるとブーム間開口
角が大きくなるので、フロント構造物を運転室側にスイ
ングさせた状態でロアブーム14を上方に揺動させなが
らアーム19を巻き込んだとき、バケット22が運転室
12の上方をよけて通り、バケット22が運転室12に
当たることが防止できる(後述)。
をロアブーム14及びアッパブーム17により構成し、
両ブーム間の開口角をクロスリンク15によってロアブ
ーム14の揺動角に応じて変化させ、ロアブーム14を
上昇させた旋回姿勢をとる時にブーム間開口角を大きく
するので、車幅内にフロント構造物1を納めることがで
きる。また、上部旋回体11を下部走行体10のほぼ車
幅内で旋回可能にするので、車幅内旋回が可能となる。
従って、複雑な平行リンク機構を用いずに簡単な構造の
スイング方式を採用して、車幅内旋回させることができ
る。また、ロアブーム14を上昇させるとブーム間開口
角が大きくなるので、フロント構造物を運転室側にスイ
ングさせた状態でロアブーム14を上方に揺動させなが
らアーム19を巻き込んだとき、バケット22が運転室
12の上方をよけて通り、バケット22が運転室12に
当たることが防止できる(後述)。
【0064】また、スイングポスト13が運転室12の
前方でかつ側方の位置に設置されるので、運転室12を
後方にずらすことなく、ロアブーム14を運転室12に
干渉させずにブーム最大上げ時の揺動角を大きくするこ
とができる。従って、車幅内旋回を可能とする際に、狭
い上部旋回体11における運転室12のレイアウト上の
設計の自由度を増大させることができる。例えば、運転
室12を前に出すことができ、その分エンジンの大きさ
を大きくでき、上部旋回体の設計にゆとりができる。
前方でかつ側方の位置に設置されるので、運転室12を
後方にずらすことなく、ロアブーム14を運転室12に
干渉させずにブーム最大上げ時の揺動角を大きくするこ
とができる。従って、車幅内旋回を可能とする際に、狭
い上部旋回体11における運転室12のレイアウト上の
設計の自由度を増大させることができる。例えば、運転
室12を前に出すことができ、その分エンジンの大きさ
を大きくでき、上部旋回体の設計にゆとりができる。
【0065】また、スイングポストが運転室の前方かつ
側方に設置する場合は、一般的に運転室側の直角位置に
スイングポスト及びフロント構造物をスイングさせた状
態でブームを上昇させアームを巻き込む時には、バケッ
トが運転室に当たることが懸念される。しかし、本実施
例では、このことに対する顕著な効果が得られる。即
ち、ロアブーム14を上昇させるとそれに応じてアッパ
ブーム17とロアブーム14の間の開口角を増加させる
クロスリンク15を有しているので、運転室12側の直
角位置にスイングポスト13及びフロント構造物1をス
イングさせた状態でロアブーム14を上昇させアーム1
9を巻き込んだ時に、バケット22は運転室12上方を
避けて通ることになり、バケット22が運転室12に当
たる懸念がなくなる。
側方に設置する場合は、一般的に運転室側の直角位置に
スイングポスト及びフロント構造物をスイングさせた状
態でブームを上昇させアームを巻き込む時には、バケッ
トが運転室に当たることが懸念される。しかし、本実施
例では、このことに対する顕著な効果が得られる。即
ち、ロアブーム14を上昇させるとそれに応じてアッパ
ブーム17とロアブーム14の間の開口角を増加させる
クロスリンク15を有しているので、運転室12側の直
角位置にスイングポスト13及びフロント構造物1をス
イングさせた状態でロアブーム14を上昇させアーム1
9を巻き込んだ時に、バケット22は運転室12上方を
避けて通ることになり、バケット22が運転室12に当
たる懸念がなくなる。
【0066】また、クロスリンク15の一端側をスイン
グポスト13に水平ピン35を介して連結し、先端部を
アッパブーム17に水平ピン32を介して連結すると共
に、クロスリンク15を水平ピン32と水平ピン31と
を結ぶ直線に対して交差させるので、ロアブーム14の
最大上げ位置でブーム間開口角を大きくすることがで
き、この位置で車幅よりも狭い旋回姿勢をとることがで
きる。
グポスト13に水平ピン35を介して連結し、先端部を
アッパブーム17に水平ピン32を介して連結すると共
に、クロスリンク15を水平ピン32と水平ピン31と
を結ぶ直線に対して交差させるので、ロアブーム14の
最大上げ位置でブーム間開口角を大きくすることがで
き、この位置で車幅よりも狭い旋回姿勢をとることがで
きる。
【0067】また、クロスリンク15一端側の水平ピン
35をロアブーム14フート側端部の水平ピン31より
もフロント構造物1に対し後方に配置するので、ロアブ
ーム14を下降させた最大リーチ位置においてブーム間
開口角を小さくすることができ、この時の転倒モーメン
トを小さくして安定性を向上することができる。さら
に、ロアブーム14をさらに下降させた深掘り姿勢にお
いて、ブーム間開口角を大きくすることができ、深掘り
を行うことができる。
35をロアブーム14フート側端部の水平ピン31より
もフロント構造物1に対し後方に配置するので、ロアブ
ーム14を下降させた最大リーチ位置においてブーム間
開口角を小さくすることができ、この時の転倒モーメン
トを小さくして安定性を向上することができる。さら
に、ロアブーム14をさらに下降させた深掘り姿勢にお
いて、ブーム間開口角を大きくすることができ、深掘り
を行うことができる。
【0068】また、ロアブーム14とスイングポスト1
3との連結点を、スイングポスト13のスイング中心よ
りもフロント構造物1に対し後方に位置させるので、最
小旋回半径をさらに小さくすることができ、その分、フ
ロント構造物1を車幅内に納めるために必要なブーム間
開口角の増加量を少なくして、クロスリンク15の負担
を軽減することができる。また、最大リーチ長さを短く
することができ、この時の転倒モーメントを小さくして
安定性を向上することができる。また、スイングポスト
13のスイング中心は変わらないので、側溝距離を犠牲
にすることがない。さらに、この場合、掘削した土砂等
をバケット22からダンプ等への積み込む際に、ふとこ
ろ部分を大きく取れるので積み込みが楽になる。
3との連結点を、スイングポスト13のスイング中心よ
りもフロント構造物1に対し後方に位置させるので、最
小旋回半径をさらに小さくすることができ、その分、フ
ロント構造物1を車幅内に納めるために必要なブーム間
開口角の増加量を少なくして、クロスリンク15の負担
を軽減することができる。また、最大リーチ長さを短く
することができ、この時の転倒モーメントを小さくして
安定性を向上することができる。また、スイングポスト
13のスイング中心は変わらないので、側溝距離を犠牲
にすることがない。さらに、この場合、掘削した土砂等
をバケット22からダンプ等への積み込む際に、ふとこ
ろ部分を大きく取れるので積み込みが楽になる。
【0069】また、スイング方式である本実施例ではオ
フセット方式を採用しないため、フロント構造物1を軽
量化でき、安定性を向上させることができる。また、カ
ウンターウエイトを小さくできるので機体重量自体が低
減でき、運搬コストが低減される。また、機体重量の低
減によって、原動機出力が小さくでき、製造コストやラ
ンニングコストを低減することができ、燃費も向上する
ことができる。
フセット方式を採用しないため、フロント構造物1を軽
量化でき、安定性を向上させることができる。また、カ
ウンターウエイトを小さくできるので機体重量自体が低
減でき、運搬コストが低減される。また、機体重量の低
減によって、原動機出力が小さくでき、製造コストやラ
ンニングコストを低減することができ、燃費も向上する
ことができる。
【0070】また、オフセット方式を採用しないため、
垂直ピンを使用する箇所が減り、従来のようなフロント
アタッチメントの制約を受けず、用途の幅が広まる。ま
た、側溝掘削時に平行リンク機構の下部と地表とが干渉
するようなことがないので、標準機に比べ掘削深さを大
きくとれる。また、複雑な平行リンク機構を有しないの
で、製造コストが低減し、整備性も向上する。
垂直ピンを使用する箇所が減り、従来のようなフロント
アタッチメントの制約を受けず、用途の幅が広まる。ま
た、側溝掘削時に平行リンク機構の下部と地表とが干渉
するようなことがないので、標準機に比べ掘削深さを大
きくとれる。また、複雑な平行リンク機構を有しないの
で、製造コストが低減し、整備性も向上する。
【0071】また、オフセット方式では、アーム及びバ
ケットが運転室と反対側にオフセットした場合にブーム
が視界をさえぎって運転室から掘削位置が見にくいこと
があるが、本実施例はスイングポスト13にフロント構
造物1を連結するスイング方式ため、運転室12からの
視野が広がり、バケットが確実に見える。従って、運転
者としては精神的にも安定して操作することができ、オ
フセット方式に比べて安全である。
ケットが運転室と反対側にオフセットした場合にブーム
が視界をさえぎって運転室から掘削位置が見にくいこと
があるが、本実施例はスイングポスト13にフロント構
造物1を連結するスイング方式ため、運転室12からの
視野が広がり、バケットが確実に見える。従って、運転
者としては精神的にも安定して操作することができ、オ
フセット方式に比べて安全である。
【0072】また、オフセット方式を採用しないために
運転室12とフロント構造物1が大きく干渉することが
ない。但し、フロント構造物1が運転室12と反対側に
スイングした場合、ロアブーム14を上方に揺動した場
合にのみ運転室12とフロント構造物1が若干干渉する
ことがあるが、干渉を引起こすのはロアブーム14のみ
なので、ロアブーム14の上下方向の揺動角とスイング
角のみを検出するだけで、簡単に干渉防止領域が算出で
きる。従って、従来のオフセット方式のように超小旋回
油圧ショベルのフロント構造物のすべての角度を検出す
る必要がなく、安価かつ信頼性の高い干渉防止装置を実
現できる。
運転室12とフロント構造物1が大きく干渉することが
ない。但し、フロント構造物1が運転室12と反対側に
スイングした場合、ロアブーム14を上方に揺動した場
合にのみ運転室12とフロント構造物1が若干干渉する
ことがあるが、干渉を引起こすのはロアブーム14のみ
なので、ロアブーム14の上下方向の揺動角とスイング
角のみを検出するだけで、簡単に干渉防止領域が算出で
きる。従って、従来のオフセット方式のように超小旋回
油圧ショベルのフロント構造物のすべての角度を検出す
る必要がなく、安価かつ信頼性の高い干渉防止装置を実
現できる。
【0073】次に、本発明によるスイング方式の掘削機
の他の実施例について、図8を参照しながら説明する。
但し、図8において、図1〜図3と同等の部材には同じ
符号を付してある。
の他の実施例について、図8を参照しながら説明する。
但し、図8において、図1〜図3と同等の部材には同じ
符号を付してある。
【0074】図8に示すように、スイングポスト13A
において、クロスリンク15A一端側の水平ピン35A
はロアブーム14Aフート側端部の水平ピン31Aより
も前方に位置しており、図8の姿勢でクロスリンク15
Aは、アッパブーム17及びロアブーム14Aを連結す
る水平ピン32Aと、ロアブーム14A及びスイングポ
スト13Aを連結する水平ピン31Aとを結ぶ直線に交
差している。
において、クロスリンク15A一端側の水平ピン35A
はロアブーム14Aフート側端部の水平ピン31Aより
も前方に位置しており、図8の姿勢でクロスリンク15
Aは、アッパブーム17及びロアブーム14Aを連結す
る水平ピン32Aと、ロアブーム14A及びスイングポ
スト13Aを連結する水平ピン31Aとを結ぶ直線に交
差している。
【0075】ロアブーム14A先端部の水平ピン32A
の軌跡は水平ピン31Aを中心とする円(図中一点鎖線
で示す)となり、クロスリンク15A先端部の水平ピン
34Aの軌跡は、水平ピン35Aを中心とする円(図中
一点鎖線で示す)となるが、本実施例では、ロアブーム
14A先端部の水平ピン32Aとクロスリンク15A先
端部の水平ピン34Aの軌跡が図8の如く重なるように
設定されている。そして、図3と同様に、クロスリンク
15A先端部の水平ピン34Aの軌跡がロアブーム14
A先端部の水平ピン32Aの軌跡より外側にある場合、
ブーム間開口角は大きくなり、その逆の場合にはブーム
間開口角は小さくなる。
の軌跡は水平ピン31Aを中心とする円(図中一点鎖線
で示す)となり、クロスリンク15A先端部の水平ピン
34Aの軌跡は、水平ピン35Aを中心とする円(図中
一点鎖線で示す)となるが、本実施例では、ロアブーム
14A先端部の水平ピン32Aとクロスリンク15A先
端部の水平ピン34Aの軌跡が図8の如く重なるように
設定されている。そして、図3と同様に、クロスリンク
15A先端部の水平ピン34Aの軌跡がロアブーム14
A先端部の水平ピン32Aの軌跡より外側にある場合、
ブーム間開口角は大きくなり、その逆の場合にはブーム
間開口角は小さくなる。
【0076】従って、例えば、旋回姿勢を取ろうとして
ロアブーム14を上昇させる時には、クロスリンク15
によりブーム間開口角を増加させ、旋回姿勢からロアブ
ーム14を下降させる時には、クロスリンク15により
ブーム間開口角を減少させる。本実施例の場合、旋回姿
勢での開口角α、最大リーチ位置での開口角β、深掘り
姿勢時の開口角γの関係は、 α>β>γ … (2) となる。
ロアブーム14を上昇させる時には、クロスリンク15
によりブーム間開口角を増加させ、旋回姿勢からロアブ
ーム14を下降させる時には、クロスリンク15により
ブーム間開口角を減少させる。本実施例の場合、旋回姿
勢での開口角α、最大リーチ位置での開口角β、深掘り
姿勢時の開口角γの関係は、 α>β>γ … (2) となる。
【0077】この場合も、ロアブーム14を旋回姿勢か
ら下降させる時にブーム間開口角が減少し、最大リーチ
位置においては旋回中心部からバケット22先端までの
最大リーチ長さが短くなり、この時の転倒モーメントを
小さくして安定性を向上することができる。尚、旋回姿
勢におけるブーム間開口角の増加が可能であるならば、
クロスリンク15の水平ピン35の位置やクロスリンク
15の長さを調整することにより、α,β,γの大小関
係を任意に設定することができ、例えば最大リーチ長さ
を長くすることもできる。
ら下降させる時にブーム間開口角が減少し、最大リーチ
位置においては旋回中心部からバケット22先端までの
最大リーチ長さが短くなり、この時の転倒モーメントを
小さくして安定性を向上することができる。尚、旋回姿
勢におけるブーム間開口角の増加が可能であるならば、
クロスリンク15の水平ピン35の位置やクロスリンク
15の長さを調整することにより、α,β,γの大小関
係を任意に設定することができ、例えば最大リーチ長さ
を長くすることもできる。
【0078】以上のような本実施例によれば、スイング
ポスト13Aにおけるロアブーム14Aの連結位置(水
平ピン31A)よりも前にクロスリンク15Aの一端側
の連結位置(水平ピン35A)がくるため、スイングポ
スト13Aの前後の長さを短くすることができ、スイン
グポスト13A自体の縮小化が図れ、その分、設計の自
由度が増大する。
ポスト13Aにおけるロアブーム14Aの連結位置(水
平ピン31A)よりも前にクロスリンク15Aの一端側
の連結位置(水平ピン35A)がくるため、スイングポ
スト13Aの前後の長さを短くすることができ、スイン
グポスト13A自体の縮小化が図れ、その分、設計の自
由度が増大する。
【0079】また、この場合も最大リーチ位置において
最大リーチ長さを短くすることができ、この時の転倒モ
ーメントを小さくして安定性を向上することができる。
最大リーチ長さを短くすることができ、この時の転倒モ
ーメントを小さくして安定性を向上することができる。
【0080】次に、本発明によるスイング方式の掘削機
のさらに他の実施例について、図9〜図12を参照しな
がら説明する。但し、図9において、図1と同等の部材
には同じ符号を付してある。
のさらに他の実施例について、図9〜図12を参照しな
がら説明する。但し、図9において、図1と同等の部材
には同じ符号を付してある。
【0081】図9に示すように、本実施例では、図1や
図8のクロスリンクに代え、開口角調整手段としてアッ
パブームシリンダ40を用いる。即ち、アッパブームシ
リンダ40をスイングポスト13とアッパブーム17の
間に連結し、その伸縮によってアッパブーム17とロア
ブーム14の間の開口角(ブーム間開口角)を変化させ
る力を発生させる。それ以外の構成は、図1や図8と同
様である。
図8のクロスリンクに代え、開口角調整手段としてアッ
パブームシリンダ40を用いる。即ち、アッパブームシ
リンダ40をスイングポスト13とアッパブーム17の
間に連結し、その伸縮によってアッパブーム17とロア
ブーム14の間の開口角(ブーム間開口角)を変化させ
る力を発生させる。それ以外の構成は、図1や図8と同
様である。
【0082】図10は本実施例のアッパブームシリンダ
40の伸縮を制御する手段である油圧回路の要部の概略
図である。図10において、センサ41はロアブームの
ふ仰角(上下方向の揺動角)θを検出し、センサ42は
ブーム間開口角εを検出する。コントローラ43はセン
サ41及びセンサ42からの角度θ及びεをそれぞれ入
力し、アッパブームシリンダ40への流量にもとづく電
圧信号43aをアンプ44に入力する。アンプ44で
は、この電圧信号43aを電流信号44aに変換し、こ
の電流信号44aによって方向切換弁45の動作位置が
決定される。この方向切換弁45の動作位置に基づきタ
ンク46から油圧ポンプ47によって圧送された油がア
ッパブームシリンダ40のロッド側ポート40aとボト
ム側ポート40bに一定の割合で供給され、アッパブー
ムシリンダ40が伸縮する。また、背圧弁48によって
回路にはある一定の背圧がかけられている。
40の伸縮を制御する手段である油圧回路の要部の概略
図である。図10において、センサ41はロアブームの
ふ仰角(上下方向の揺動角)θを検出し、センサ42は
ブーム間開口角εを検出する。コントローラ43はセン
サ41及びセンサ42からの角度θ及びεをそれぞれ入
力し、アッパブームシリンダ40への流量にもとづく電
圧信号43aをアンプ44に入力する。アンプ44で
は、この電圧信号43aを電流信号44aに変換し、こ
の電流信号44aによって方向切換弁45の動作位置が
決定される。この方向切換弁45の動作位置に基づきタ
ンク46から油圧ポンプ47によって圧送された油がア
ッパブームシリンダ40のロッド側ポート40aとボト
ム側ポート40bに一定の割合で供給され、アッパブー
ムシリンダ40が伸縮する。また、背圧弁48によって
回路にはある一定の背圧がかけられている。
【0083】図11に示すように、コントローラ43は
演算部43A、第1メモリ43B、第2メモリ43Cを
有している。第1メモリ43Bは作業開始時のブーム間
角度θ0の値を記憶しておくためのものであり、第2メ
モリ43Cは角度θ及びεの間の関数テーブルが記憶さ
れた関数メモリである。コントローラ43においては、
検出された角度θ及びεが演算部43Aに入力され、第
1メモリ43B及び第2メモリ43Cとデータをやりと
りしながらアッパブームシリンダ40への流量にもとづ
く電圧信号43aを演算する。
演算部43A、第1メモリ43B、第2メモリ43Cを
有している。第1メモリ43Bは作業開始時のブーム間
角度θ0の値を記憶しておくためのものであり、第2メ
モリ43Cは角度θ及びεの間の関数テーブルが記憶さ
れた関数メモリである。コントローラ43においては、
検出された角度θ及びεが演算部43Aに入力され、第
1メモリ43B及び第2メモリ43Cとデータをやりと
りしながらアッパブームシリンダ40への流量にもとづ
く電圧信号43aを演算する。
【0084】上記コントローラ43で行われる、アッパ
ブームシリンダ40の制御フローを図12により説明す
る。但し、この演算及び制御手順は、操作が行われてい
る時間をある一定のサンプリングタイムΔt(秒)に区
切っておこなわれるものである。まず、ステップS1
で、ロアブーム14を操作する前のロアブーム14のふ
仰角の初期値が予めθ0として第1メモリ43Bに入
力、記憶される。そして、ステップS2において、操作
開始後Δtだけ時間が経過したかどうか判断され、Δt
経過すると次のステップS3に移る。
ブームシリンダ40の制御フローを図12により説明す
る。但し、この演算及び制御手順は、操作が行われてい
る時間をある一定のサンプリングタイムΔt(秒)に区
切っておこなわれるものである。まず、ステップS1
で、ロアブーム14を操作する前のロアブーム14のふ
仰角の初期値が予めθ0として第1メモリ43Bに入
力、記憶される。そして、ステップS2において、操作
開始後Δtだけ時間が経過したかどうか判断され、Δt
経過すると次のステップS3に移る。
【0085】ステップS3において、ロアブーム14の
ふ仰角θ、ブーム間開口角εがセンサ41及び42によ
りそれぞれ検出され、演算部43Aに読み込まれる。次
に、ステップS4において、前回(時間Δt前)のロア
ブーム14のふ仰角θ0が第1メモリ43Bから読み込
まれる。次に、ステップS5において、現在からΔtの
後のふ仰角(以下、[θ]と記す)が算出される。この
時、 [θ]=2θ−θ0 … (3) である。なぜならば、ロアブーム14のふ仰角速度をθ
*とすると、 θ*=(θ−θ0)/Δt … (4) であるので、 [θ]=θ+θ*・Δt =2θ−θ0 … (5) となるからである。
ふ仰角θ、ブーム間開口角εがセンサ41及び42によ
りそれぞれ検出され、演算部43Aに読み込まれる。次
に、ステップS4において、前回(時間Δt前)のロア
ブーム14のふ仰角θ0が第1メモリ43Bから読み込
まれる。次に、ステップS5において、現在からΔtの
後のふ仰角(以下、[θ]と記す)が算出される。この
時、 [θ]=2θ−θ0 … (3) である。なぜならば、ロアブーム14のふ仰角速度をθ
*とすると、 θ*=(θ−θ0)/Δt … (4) であるので、 [θ]=θ+θ*・Δt =2θ−θ0 … (5) となるからである。
【0086】次に、ステップS6において、上記[θ]に
対する[ε]、即ち現在からΔtの後のブーム間開口角を
第2メモリ43Cの関数テーブルより読み込む。また、
ステップS7で第1メモリ43Bにおけるθ0をθに書
き換えてこれを新たなθ0とする。次に、ステップS8
において、現在からΔtの後のブーム間開口角速度
[ε*]を次式、 [ε*]=([ε]−ε)/Δt … (6) に従って算出する。
対する[ε]、即ち現在からΔtの後のブーム間開口角を
第2メモリ43Cの関数テーブルより読み込む。また、
ステップS7で第1メモリ43Bにおけるθ0をθに書
き換えてこれを新たなθ0とする。次に、ステップS8
において、現在からΔtの後のブーム間開口角速度
[ε*]を次式、 [ε*]=([ε]−ε)/Δt … (6) に従って算出する。
【0087】次のステップS9で、この[ε*]を用い
て、幾何学的な関係式を利用して、アッパブームシリン
ダ40の伸縮速度を算出する。但し、この幾何学的な関
係式は、アッパブームシリンダ40及びロアブーム14
の長さや位置、さらにスイングポスト13におけるアッ
パブームシリンダ40及びロアブーム14の連結位置等
により一義的に求まるものであり、演算部43Aに格納
されている。そして、次のステップS10でこのアッパ
ブームシリンダ40の伸縮速度よりアッパブームシリン
ダ40に供給すべき油の流量を算出し、ステップS11
でアンプ44にその結果(電圧信号43a)を出力す
る。次に、ステップS12で操作を終了するかどうかを
判断し、終了する場合には手順を終わり、終了しない場
合にはステップS1の後へ戻って同様の手順を繰り返
す。
て、幾何学的な関係式を利用して、アッパブームシリン
ダ40の伸縮速度を算出する。但し、この幾何学的な関
係式は、アッパブームシリンダ40及びロアブーム14
の長さや位置、さらにスイングポスト13におけるアッ
パブームシリンダ40及びロアブーム14の連結位置等
により一義的に求まるものであり、演算部43Aに格納
されている。そして、次のステップS10でこのアッパ
ブームシリンダ40の伸縮速度よりアッパブームシリン
ダ40に供給すべき油の流量を算出し、ステップS11
でアンプ44にその結果(電圧信号43a)を出力す
る。次に、ステップS12で操作を終了するかどうかを
判断し、終了する場合には手順を終わり、終了しない場
合にはステップS1の後へ戻って同様の手順を繰り返
す。
【0088】以上のような本実施例によれば、アッパブ
ームシリンダ40及びこの伸縮を制御するコントローラ
43等の手段によってもブーム間開口角をロアブーム1
4の上下方向の揺動角に応じて変化させることができ
る。また、この場合、アッパブームシリンダ40の伸縮
を任意の割合で変化させることができ、ブーム間開口角
を任意の割合で変えることができる。
ームシリンダ40及びこの伸縮を制御するコントローラ
43等の手段によってもブーム間開口角をロアブーム1
4の上下方向の揺動角に応じて変化させることができ
る。また、この場合、アッパブームシリンダ40の伸縮
を任意の割合で変化させることができ、ブーム間開口角
を任意の割合で変えることができる。
【0089】また、上記の実施例の変形例として、図1
3のように、アッパブームシリンダ50をロアブーム1
4とアッパブーム17の間に連結しても同様の効果が得
られる。但し、図13において、図9と同等の部材には
同じ符号を付してある。
3のように、アッパブームシリンダ50をロアブーム1
4とアッパブーム17の間に連結しても同様の効果が得
られる。但し、図13において、図9と同等の部材には
同じ符号を付してある。
【0090】尚、上記実施例ではスイングポスト13を
上部旋回体11の運転室12より前方の側方位置に設置
したが、本発明はこれに限られるものではない。例え
ば、運転室のレイアウトを変更できるのであれば、運転
室の前方で上部旋回体の中央位置にスイングポストを設
置してもよいし、運転室の前方右側コーナ部を切り欠い
てスペースを作り、その位置にスイングポストを設置し
てもよく、このような場合でも、本発明を適用し同様の
効果を得ることができる。
上部旋回体11の運転室12より前方の側方位置に設置
したが、本発明はこれに限られるものではない。例え
ば、運転室のレイアウトを変更できるのであれば、運転
室の前方で上部旋回体の中央位置にスイングポストを設
置してもよいし、運転室の前方右側コーナ部を切り欠い
てスペースを作り、その位置にスイングポストを設置し
てもよく、このような場合でも、本発明を適用し同様の
効果を得ることができる。
【0091】
【発明の効果】本発明によれば、ブームをロアブームと
アッパブームとで構成し、その間の開口角調整手段を設
けたので、簡単なスイング方式で上部旋回体及びフロン
ト構造物全体の車幅内旋回が可能となる。また、フロン
ト構造物を運転室側にスイングさせた状態でロアブーム
を上方に揺動させながらアームを巻き込んだとき、バケ
ットが運転室に当たることを防止できる。
アッパブームとで構成し、その間の開口角調整手段を設
けたので、簡単なスイング方式で上部旋回体及びフロン
ト構造物全体の車幅内旋回が可能となる。また、フロン
ト構造物を運転室側にスイングさせた状態でロアブーム
を上方に揺動させながらアームを巻き込んだとき、バケ
ットが運転室に当たることを防止できる。
【0092】また、オフセット方式を採用しないため、
フロント構造物を軽量化でき、安定性を向上させること
ができる。また、機体重量が低減でき、運搬コストや製
造コストやランニングコストを低減することができ、燃
費も向上することができる。また、従来のようなフロン
トアタッチメントの制約を受けず、用途の幅が広まると
共に、側溝掘削時に地表との干渉を起こすことがなく、
整備性も向上する。さらに、スイング方式ため、運転室
からの視野が広がり、バケットが確実に見え、運転者と
しては精神的にも安定して操作することができ、オフセ
ット方式に比べて安全である。
フロント構造物を軽量化でき、安定性を向上させること
ができる。また、機体重量が低減でき、運搬コストや製
造コストやランニングコストを低減することができ、燃
費も向上することができる。また、従来のようなフロン
トアタッチメントの制約を受けず、用途の幅が広まると
共に、側溝掘削時に地表との干渉を起こすことがなく、
整備性も向上する。さらに、スイング方式ため、運転室
からの視野が広がり、バケットが確実に見え、運転者と
しては精神的にも安定して操作することができ、オフセ
ット方式に比べて安全である。
【0093】また、フロント構造物が運転室と反対側に
スイングした状態で、ロアブームを上方に揺動した場合
にのみ運転室とフロント構造物が干渉することがある
が、干渉を引起こすのはロアブームのみなので、簡単に
干渉防止領域が算出でき、安価かつ信頼性の高い干渉防
止装置を実現できる。
スイングした状態で、ロアブームを上方に揺動した場合
にのみ運転室とフロント構造物が干渉することがある
が、干渉を引起こすのはロアブームのみなので、簡単に
干渉防止領域が算出でき、安価かつ信頼性の高い干渉防
止装置を実現できる。
【0094】また、スイングポストを上部旋回体の運転
室の前方でかつ側方の位置に設置したので、運転室を後
方にずらすことなく、ロアブームを運転室に干渉させず
にブーム最大上げ時の揺動角を大きくすることができ、
狭い上部旋回体における運転室レイアウトの設計の自由
度を増大させることができる。また、ロアブームの上昇
に応じてブーム間開口角を増加させる開口角調整手段と
の組合せでスイングポストの位置を側方に設置するの
で、運転室側の直角位置にフロント構造物をスイングさ
せた状態でロアブームを上昇させアームを巻き込んだ時
に、バケットが運転室に当たる懸念がなくなるという顕
著な効果が得られる。
室の前方でかつ側方の位置に設置したので、運転室を後
方にずらすことなく、ロアブームを運転室に干渉させず
にブーム最大上げ時の揺動角を大きくすることができ、
狭い上部旋回体における運転室レイアウトの設計の自由
度を増大させることができる。また、ロアブームの上昇
に応じてブーム間開口角を増加させる開口角調整手段と
の組合せでスイングポストの位置を側方に設置するの
で、運転室側の直角位置にフロント構造物をスイングさ
せた状態でロアブームを上昇させアームを巻き込んだ時
に、バケットが運転室に当たる懸念がなくなるという顕
著な効果が得られる。
【0095】また、ロアブームを下方に揺動させていく
時にブーム間開口角を減少させるので、最大リーチを小
さくして転倒モーメントを小さくすることができ、安定
性を向上することができる。さらにロアブームを下方に
揺動させていく時にブーム間開口角を増加させるので、
バケットを深い位置に移動させることができ、深掘りを
行うことができる。
時にブーム間開口角を減少させるので、最大リーチを小
さくして転倒モーメントを小さくすることができ、安定
性を向上することができる。さらにロアブームを下方に
揺動させていく時にブーム間開口角を増加させるので、
バケットを深い位置に移動させることができ、深掘りを
行うことができる。
【0096】また、ロアブームとスイングポストとの連
結点を、スイングポストのスイング中心よりもフロント
構造物に対し後方に位置させるので、側溝距離を犠牲に
することなく最小旋回半径をさらに小さくすることがで
き、その分、フロント構造物を車幅内に納めるために必
要なブーム間開口角の増加を少なくして、開口角調整手
段の負担を軽減することができる。また、最大リーチ長
さを短くすることができ、この時の転倒モーメントを小
さくして安定性を向上することが可能となる。さらに、
掘削した土砂等をダンプ等への積み込む際に、ふところ
部分を大きく取れるので積み込みが楽になる。
結点を、スイングポストのスイング中心よりもフロント
構造物に対し後方に位置させるので、側溝距離を犠牲に
することなく最小旋回半径をさらに小さくすることがで
き、その分、フロント構造物を車幅内に納めるために必
要なブーム間開口角の増加を少なくして、開口角調整手
段の負担を軽減することができる。また、最大リーチ長
さを短くすることができ、この時の転倒モーメントを小
さくして安定性を向上することが可能となる。さらに、
掘削した土砂等をダンプ等への積み込む際に、ふところ
部分を大きく取れるので積み込みが楽になる。
【0097】また、クロスリンクとスイングポストとの
連結点の位置を、ロアブームとスイングポストとの連結
点の位置よりもフロント構造物側とするので、スイング
ポスト自体の縮小化が図れ、その分、設計の自由度が増
大する。また、最大リーチ長さを短くすることができ、
転倒モーメントを小さくして安定性を向上することがで
きる。
連結点の位置を、ロアブームとスイングポストとの連結
点の位置よりもフロント構造物側とするので、スイング
ポスト自体の縮小化が図れ、その分、設計の自由度が増
大する。また、最大リーチ長さを短くすることができ、
転倒モーメントを小さくして安定性を向上することがで
きる。
【0098】また、開口角調整手段を油圧シリンダ及び
この油圧シリンダの伸縮を制御する手段とで構成するの
で、ブーム間開口角をロアブームの揺動角に応じて変化
させることができ、さらにブーム間開口角を任意の割合
の変化させることができる。
この油圧シリンダの伸縮を制御する手段とで構成するの
で、ブーム間開口角をロアブームの揺動角に応じて変化
させることができ、さらにブーム間開口角を任意の割合
の変化させることができる。
【図1】本発明の一実施例によるスイング方式の掘削機
の構成を示す側面図である。
の構成を示す側面図である。
【図2】図1の掘削機の上面図である。
【図3】図1及び図2の掘削機におけるフロント構造物
の動作を説明する図である。
の動作を説明する図である。
【図4】図3の旋回姿勢の場合の上面図である。
【図5】(a)は図1及び図2の掘削機におけるスイン
グポストの拡大図であり、(b)は水平ピンがスイング
ピンよりもフロント構造物側に位置する比較例を示す図
である。
グポストの拡大図であり、(b)は水平ピンがスイング
ピンよりもフロント構造物側に位置する比較例を示す図
である。
【図6】図5(a)及び(b)のスイングポストに取り
付けられたフロント構造物の動きを比較して示す図であ
る。
付けられたフロント構造物の動きを比較して示す図であ
る。
【図7】側溝掘削時の状況を示す上面図であり、(a)
は図5(a)に示す本実施例の場合、(b)は図5
(b)の場合の図である。
は図5(a)に示す本実施例の場合、(b)は図5
(b)の場合の図である。
【図8】本発明の他の実施例によるスイング方式の掘削
機の構成及び動作を示す側面図である。
機の構成及び動作を示す側面図である。
【図9】本発明のさらに他の実施例によるスイング方式
の掘削機の構成及び動作を示す側面図である。
の掘削機の構成及び動作を示す側面図である。
【図10】図9のアッパブームシリンダの油圧回路の要
部の概略図である。
部の概略図である。
【図11】図10のコントローラの構成を示す図であ
る。
る。
【図12】図11のコントローラで行われる、アッパブ
ームシリンダの制御フローを示す図である。
ームシリンダの制御フローを示す図である。
【図13】アッパブームシリンダをロアブームとアッパ
ブームの間に連結した図9の変形例を示す図である。
ブームの間に連結した図9の変形例を示す図である。
1 フロント構造物 10 下部走行体 11 上部旋回体 12 運転室 13 スイングポスト 13A スイングポスト 14 ロアブーム 14A ロアブーム 15 クロスリンク 15A クロスリンク 16 ブームシリンダ 17 アッパブーム 19 アーム 22 バケット 23 スイングシリンダ 30 スイングピン 31,32 水平ピン 31A,32A 水平ピン 34,35 水平ピン 34A,35A 水平ピン 40 アッパブームシリンダ 43 コントローラ 45 方向切換弁 46 タンク 47 油圧ポンプ 50 アッパブームシリンダ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−272820(JP,A) 特開 昭52−146001(JP,A) 実開 平2−84857(JP,U) 実開 昭58−140253(JP,U) 実開 昭61−71643(JP,U) 実開 昭59−1760(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 3/32 E02F 3/38 E02F 9/14 E02F 9/24 E02F 3/36
Claims (12)
- 【請求項1】下部走行体と、この下部走行体に旋回可能
に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に搭載され
た運転室及びバケット、アーム、ブームを含むフロント
構造物とを備え、前記上部旋回体にスイングポストを設
置し、このスイングポストに前記フロント構造物のブー
ムを連結することにより前記フロント構造物全体を水平
方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機におい
て、 前記上部旋回体を前記下部走行体のほぼ車幅内で旋回可
能なサイズにすると共に、前記フロント構造物のブーム
を前記スイングポストに対して上下方向に揺動可能なロ
アブームと、前記ロアブームに対して上下方向に揺動可
能なアッパブームとで構成し、前記フロント構造物に前
記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロアブー
ムと前記アッパブームとの上下方向の開口角を変化させ
る開口角調整手段を設け、 前記スイングポストは前記上部旋回体の前記運転室より
前方でかつ側方の位置に設置され、 前記開口角調整手段は、前記フロント構造物が最大リー
チ位置の姿勢にあるときよりも前記ロアブームを上方に
揺動させて前記フロント構造物を旋回姿勢にしたときの
方が前記ロアブームと前記アッパブームとの上下方向の
開口角が大きくなり、かつ前記フロント構造物を旋回姿
勢にしたとき、前記フロント構造物全体が前記上部旋回
体の旋回円内に納まるように前記ロアブームの上下方向
の揺動角に応じて前記ロアブームと前記アッパブームと
の開口角を変化させる構成としたことを特徴とするスイ
ング方式の掘削機。 - 【請求項2】下部走行体と、この下部走行体に旋回可能
に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に搭載され
た運転室及びバケット、アーム、ブームを含むフロント
構造物とを備え、前記上部旋回体にスイングポストを設
置し、このスイングポストに前記フロント構造物のブー
ムを連結することにより前記フロント構造物全体を水平
方向にスイング可能としたスイング方式の掘削機におい
て、 前記上部旋回体を前記下部走行体のほぼ車幅内で旋回可
能なサイズにすると共に、前記フロント構造物のブーム
を前記スイングポストに対して上下方向に揺動可能なロ
アブームと、前記ロアブームに対して上下方向に揺動可
能なアッパブームとで構成し、前記フロント構造物に前
記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前記ロアブー
ムと前記アッパブームとの上下方向の開口角を変化させ
る開口角調整手段を設け、 前記スイングポストは前記上部旋回体の前記運転室より
前方でかつ側方の位置に設置され、 前記開口角調整手段は、前記フロント構造物が最大リー
チ位置の姿勢にあるときよりも前記ロアブームを上方に
揺動させて前記フロント構造物を旋回姿勢にしたときの
方が前記ロアブームと前記アッパブームとの上下方向の
開口角が大きくなり、かつ前記フロント構造物を運転室
側にスイングさせた状態で前記ロアブームを上方に揺動
させながら前記アームを巻き込んだとき、前記バケット
が前記運転室上方をよけて通るように前記ロアブームの
上下方向の揺動角に応じて前記ロアブームと前記アッパ
ブームとの開口角を変化させる構成としたことを特徴と
するスイング方式の掘削機。 - 【請求項3】請求項1又は2記載のスイング方式の掘削
機において、前記開口角調整手段は、前記ロアブームの
揺動角が少なくとも前記フロント構造物の最大リーチ位
置における揺動角よりも大きい領域にあるときは、前記
ロアブームを上方に揺動させていくと前記ロアブームと
前記アッパブームとの開口角が増加するように該開口角
を変化させることを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項4】請求項1又は2記載のスイング方式の掘削
機において、前記開口角調整手段は、前記ロアブームの
揺動角が所定の揺動角より大きい第1の領域では前記ロ
アブームを上方に揺動させていくと前記ロアブームと前
記アッパブームとの開口角が増加し、前記ロアブームの
揺動角が前記所定の揺動角より小さい第2の領域では前
記ロアブームを下方に揺動させていくと前記ロアブーム
と前記アッパブームとの開口角が増加し、前記所定の揺
動角で前記開口角が最小となるように該開口角を変化さ
せることを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項5】請求項4記載のスイング方式の掘削機にお
いて、前記開口角調整手段は、前記フロント構造物の最
大リーチ位置における前記ロアブームの揺動角が、前記
所定の揺動角にほぼ一致するよう設定されていることを
特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項6】請求項1又は2記載のスイング方式の掘削
機において、前記開口角調整手段は、前記ロアブームの
揺動角がロアブーム最大上げ角近傍にある時に、最大下
げ角近傍にある時よりも、前記ロアブームと前記アッパ
ブームとの開口角が大きくなるように該開口角を変化さ
せることを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項7】請求項1又は2記載のスイング方式の掘削
機において、前記ロアブームと前記スイングポストとの
連結点は、前記スイングポストのスイング中心よりもフ
ロント構造物に対し後方に位置していることを特徴とす
るスイング方式の掘削機。 - 【請求項8】請求項1又は2記載のスイング方式の掘削
機において、前記開口角調整手段は、前記ロアブームの
揺動範囲の少なくとも一部において前記ロアブームと前
記スイングポストとの連結点と前記ロアブームと前記ア
ッパブームとの連結点を結んだ直線に対して交差するよ
うに、一端側が前記スイングポストに水平ピンを介して
連結され、他端側が前記アッパブームに水平ピンを介し
て連結されたクロスリンクであることを特徴とするスイ
ング方式の掘削機。 - 【請求項9】請求項8記載のスイング方式の掘削機にお
いて、前記クロスリンクと前記スイングポストとの連結
点の位置は、前記ロアブームと前記スイングポストとの
連結点の位置よりもフロント構造物に対し後方に位置し
ていることを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項10】請求項8記載のスイング方式の掘削機に
おいて、前記クロスリンクと前記スイングポストとの連
結点の位置は、前記ロアブームと前記スイングポストと
の連結点の位置よりもフロント構造物側に位置している
ことを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項11】請求項1又は2記載のスイング方式の掘
削機において、前記開口角調整手段は、一端側が前記ス
イングポストに水平ピンを介して連結され、他端側が前
記アッパブームに水平ピンを介して連結された油圧シリ
ンダと、前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じて前
記ロアブームと前記アッパブームとの開口角が変化する
ように前記油圧シリンダの伸縮を制御する手段とを有す
ることを特徴とするスイング方式の掘削機。 - 【請求項12】請求項1又は2記載のスイング方式の掘
削機において、前記開口角調整手段は、一端側が前記ロ
アブームに水平ピンを介して連結されると共に、他端側
が前記アッパブームに水平ピンを介して連結された油圧
シリンダと、前記ロアブームの上下方向の揺動角に応じ
て前記ロアブームと前記アッパブームとの開口角が変化
するように前記油圧シリンダの伸縮を制御する手段とを
有することを特徴とするスイング方式の掘削機。
Priority Applications (5)
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EP98122113A EP0900886B1 (en) | 1994-03-07 | 1995-03-07 | Swing type excavator |
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Family Applications (1)
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1994
- 1994-03-07 JP JP03606294A patent/JP3304186B2/ja not_active Expired - Fee Related
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