JP3330310B2 - ショベル系掘削機及びフロントアタッチメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックホウ等のシ
ョベル系掘削機に関し、更に詳しくはバケットを備えた
アームを、上下回動だけではなく、回転できるよう形成
したショベル系掘削機及びこれに用いるフロントアタッ
チメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の掘削機は、通常、図１３に
示されるように、旋回体ａに設けられたブームｂの先端
部に、アームｃがブームｂの上面に設けられたアームシ
リンダｄで上下回動自在に取り付けられ、アームｃの先
端部にバケットｅがバケットシリンダｆで上下回動自在
に取り付けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで住宅工事、配
管工時、造園工事などの工事現場は、一般的に狭い場所
が多いから、この種の掘削機は、掘削方向を変換すると
き、なるべく小さな移動範囲で自由に掘削できるよう形
成されているのが望ましい。

【０００４】しかるに従来のこの種掘削機は、上記の通
り、アームが単に上下回動するだけであったから、例え
ば掘削中の溝に続けて方向を変えて掘削して行きたい場
合や、掘削個所を反対方向から掘削したい場合は、先ず
作業者は所望の位置まで機体を移動させ、次に旋回体を
旋回させてブームの向きを変え、その後、ブーム、アー
ム、バケットを回動操作して掘削する必要があった。従
って従来のこの種掘削機を使用すると、運転操作に手間
暇がかかり、使い勝ってが悪く、その結果作業能率が上
がらず、工事期間の遅延化を招く、という問題点があっ
た。

【０００５】本発明は、このような従来機の問題点に鑑
み、提案されたものである。従って本発明の技術的課題
は、不必要な運転操作を省略でき、使い勝ってが良く、
効率良く掘削できるよう形成したショベル系掘削機を提
供することにある。又本発明の他の技術的課題は、既存
の掘削機のブームの先端部に取り付けるだけで、不必要
な運転操作を省略でき、使い勝ってが良く、掘削作業を
効率良くできるフロントアタッチメントを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
課題を解決するために、次のような手段を採る。即ち本
発明は、旋回体２に設けられたブーム１の先端部に、ブ
ーム１の上面に設けられたアクチュエータ３で上下回動
自在に取り付けられる本体フレーム４と、この本体フレ
ーム４の先端部の下側に、本体フレーム４の長手方向と
直交する方向の線Ｌを軸線として回転自在に設けられた
アーム５と、このアーム５の先端部に取り付けられたバ
ケット２２とで形成されたフロントアタッチメントを備
え、上記の本体フレーム４に、上記のアーム５を回転さ
せるためのアーム回転用の駆動手段６が設けられると共
に、この駆動手段６により回転する主軸１１が本体フレ
ーム４の先端部に設けられ、上記アーム５の基端部に、
アーム５を上下回動させるためのアーム回動操作用の駆
動手段２１としての油圧シリンダが、上記の主軸１１の
下端部に固定されたコラム１９の穴に本体が通されて取
り付けられると共に、ロッドの先端部をアーム５の基端
部の取り付けプレート５ａに枢着させて上記の線Ｌと直
交する方向にロッドを沿わせて設けられ、上記のバケッ
ト２２が、アーム５の回動動作面と同じ面上で、アーム
５に設けられたバケット回動操作用の駆動手段２３によ
り上下回動自在に形成されたことを特徴とする（請求項
１）。

【０００７】ここでブーム１の上面に設けられたアクチ
ュエータ３としては、油圧シリンダ、油圧モータ等があ
る。バケット２２としては、バックホウバケット、ショ
ベルバケット、クラムシェルバケット、或いは図１２に
示されるようなドリル等がある。なおバケット２２がド
リルで構成される場合は、バケット回動操作用の駆動手
段２３を油圧モータ等の回転力発生手段で構成するのが
良い。

【０００８】又本発明の場合、アーム５は正逆回転自在
に形成されるのが好ましい（請求項２）。この場合は、
アーム５が例えば一方向に回転するよう形成されるのに
比べ、バケット２２を任意の向きに効率良く且つ迅速に
変更できる。正逆方向に回転力を発生する手段として
は、具体的には正逆回転自在の油圧モータや電動モータ
等がある。

【０００９】又本発明は、アーム回転用の駆動手段６が
油圧モータであり、バケット回動操作用の駆動手段２３
が油圧シリンダで構成されるのが好ましい（請求項
３）。この場合は、この種掘削機に一般的に講じられて
いる油圧機構を利用できるから、専用の駆動源を省略で
きる、という利点がある。

【００１０】又本発明のショベル系掘削機に用いるフロ
ントアタッチメントとしては、旋回体２に設けられたブ
ーム１の先端部に、ブーム１の上面に設けられたアクチ
ュエータ３で上下回動自在に取り付けられる本体フレー
ム４と、この本体フレーム４の先端部の下側に、本体フ
レーム４の長手方向と直交する方向の線Ｌを軸線として
回転自在に設けられたアーム５と、このアーム５の先端
部に取り付けられたバケット２２とで形成されたフロン
トアタッチメントを備え、上記の本体フレーム４に、上
記のアーム５を回転させるためのアーム回転用の駆動手
段６が設けられると共に、この駆動手段６により回転す
る主軸１１が本体フレーム４の先端部に設けられ、上記
アーム５の基端部に、アーム５を上下回動させるための
アーム回動操作用の駆動手段２１としての油圧シリンダ
が、上記の主軸１１の下端部に固定されたコラム１９の
穴に本体が通されて取り付けられると共に、ロッドの先
端部をアーム５の基端部の取り付けプレート５ａに枢着
させて上記の線Ｌと直交する方向にロッドを沿わせて設
けられ、上記のバケット２２が、アーム５の回動動作面
と同じ面上で、アーム５に設けられたバケット回動操作
用の駆動手段２３により上下回動自在に形成されたこと
を特徴とするものがある（請求項４）。

【００１１】ここで本発明フロントアタッチメントは、
バケット２２の向きを、効率良く且つ迅速に変更できる
よう、アーム５は正逆回転自在に形成されるのが良い
（請求項５）。

【００１２】又本発明のフロントアタッチメントは、ア
ーム回転用の駆動手段６が油圧モータであり、バケット
回動操作用の駆動手段２３が油圧シリンダで構成される
のが好ましい（請求項６）。この場合は、一般的にこの
種掘削機の駆動源として講じられている油圧源をそのま
ま利用でき、既存の掘削機への適用が容易になり、又専
用の駆動源を講じる必要がない分、製品を安価に提供で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
を添付図面に従って説明する。１は、旋回体２に設けら
れたブームである。このブーム１は、基端が旋回体２に
取り付けられ、旋回体２と一緒に旋回自在に、且つブー
ムシリンダ１ａで上下回動自在に形成されている。３
は、ブーム１の上面に設けられたアクチュエータであ
る。このアクチュエータ３は、この実施形態では油圧シ
リンダで構成され、ブーム１の長手方向に沿ってブーム
１の上面に配設されている。

【００１４】４は、ブーム１の先端部に、上記のアクチ
ュエータ３としての油圧シリンダで上下回動自在に取り
付けられた本体フレームである。この本体フレーム４の
基端部の上面には、平行一対状の取り付け板４ａが起立
状に設けられ、この取り付け板４a に上記アクチュエー
タ３としての油圧シリンダのロッドの先端が枢着されて
いる。なお４ｂは、本体フレーム４とブーム１との枢着
軸である。

【００１５】本体フレーム４には、アーム５を回転させ
るためのアーム回転用の駆動手段６が設けられている。
この駆動手段６は、例えば正逆回転自在の油圧モータで
構成され、図２、図４等に示されるように、チェーン７
を介してスプロケット８に回転力が伝達されるよう形成
されている。

【００１６】スプロケット８は、図２に示されるよう
に、ウォーム９と連結され、このウォーム９は、ウォー
ムホイール１０とかみ合わされている。そしてアーム回
転用の駆動手段６としての油圧モータが回転すると、主
軸１１（図２等参照）が回転するよう形成されている。

【００１７】なお１２はウォーム軸受け、１３は締め付
けナット、１４はストップリング、１５は図７に示され
る油圧用連結器１６が取り付けられる取り付け盤であ
る。連結器１６は、図７Ｂに示されるように、プラグ１
６ａとソケット１６ｂが組み合わされ、３６０度回転し
てもコードがねじ切れることがないよう、構成されてい
る。１７は主軸１１の上下位置に配設されたスラスト軸
受け、１８はころがり軸受けである。又１９は、主軸１
１と共に回転するよう、主軸１１の下端部に固定された
コラムである。

【００１８】上記のアーム５は、本体フレーム４の先端
部の下側に設けられている。このアーム５は、上記のコ
ラム１９に基端部が軸ピン２０で枢着され、本体フレー
ム４の長手方向と直交する方向の線Ｌを軸線として回転
自在に設けられている。

【００１９】アーム５の基端部には、アーム５を上下回
動させるためのアーム回動操作用の駆動手段２１が設け
られている。この駆動手段２１は、この実施形態では油
圧シリンダで構成されている。５ａは、アーム５の基端
部に平行一対状に突設された取り付けプレートである。
駆動手段２１としての油圧シリンダのロッドの先端部
は、この取り付けプレート５ａに枢着される。

【００２０】又アーム５の先端部には、バケット２２が
取り付けられている。このバケット２２は、アーム５の
回動動作面と同じ面上で、バケット回動操作用の駆動手
段２３により、上下回動自在に形成されている。このバ
ケット回動操作用の駆動手段２３は、この実施形態では
油圧シリンダで構成され、アーム５に、その長手方向に
沿って設けられている。２４は、アーム５、バケット２
２、駆動手段２３を連結するためのリンク機構である。
なおこの実施形態の掘削機は、バックホーであり、バケ
ット２２は手前に引かれながら、主として機体の置かれ
た地面より低い所を掘削する。

【００２１】次に本発明の作用を説明する。上記の本体
フレーム４は、アクチュエータ３が駆動することにより
上下回動する。この本体フレーム４の回動動作面は、ブ
ーム１が上下回動する動作面と同じ面である。この実施
形態の場合は、アクチュエータ３が油圧シリンダで構成
されているから、具体的にはロッドが延伸すると、本体
フレーム４は枢着軸４ｂを介して下方に回動し、収縮す
ると上方に回動する。

【００２２】上記のアーム５は、アーム回転用の駆動手
段６が駆動することにより、線Ｌを軸線として例えば正
逆回転する。この実施形態の場合は、アーム回転用の駆
動手段６としての油圧モータが回転すると、チェーン
７、スプロケット８、ウォーム９、ウォームホイール１
０を介して、主軸１１が回転する。その結果この主軸１
１と一緒にコラム１９が回転し、このコラム１９に取り
付けられたアーム５が、例えば図９に示される状態か
ら、図１０に示されるように１８０度回転する。

【００２３】又アーム５は、アーム回動操作用の駆動手
段２１で、バケット２２を備えたまま上下回動する。こ
の実施形態の場合は具体的には、駆動手段２１としての
油圧シリンダのロッドが延伸すると、バケット２２が土
砂を掬う方向にアーム５が回動し、収縮するとバケット
２２から掬った土砂がこぼれる状態に回動する。

【００２４】又バケット２２は、バケット回動操作用の
駆動手段２３によって、アーム５の回動動作面と同じ面
上で上下方向に回動する。この実施形態の場合、具体的
には駆動手段２３としての油圧シリンダのロッドが延伸
すると、バケット２２が土砂を掬う方向に回動し、収縮
するとバケット２２から掬った土砂がこぼれる状態に回
動する。

【００２５】なお本発明の場合は、図１１に示されるよ
うに、上方に回動させた本体フレーム４を介して更にア
ーム５を上方に回動できるから、バケット２２を高い位
置に持ち上げることができる。従って本発明掘削機によ
れば、土砂をダンプカー等の運搬車両に積み込むとき、
使い勝ってが良く便利である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、本体フレ
ーム、アーム、バケットが上下回動でき、バケットを備
えたアームは更に本体フレームの長手方向と直交する方
向の線を軸線として回転できるよう、形成されたもので
ある。

【００２７】従って本発明掘削機の場合は、例えば掘削
個所を違った方向から掘削したい場合、アームを回転さ
せることによりバケットの向きを変更できるから、これ
によれば、その度に機体を移動させる等の不必要な運転
操作を一掃でき、使い勝ってが良く、簡単且つ迅速に効
率良く掘削できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明掘削機の好適な一実施形態を示す斜視図
である。

【図２】同上掘削機の一部を切り欠いた要部斜視図であ
る。

【図３】Ａは同上掘削機の一部を切り欠いた要部正面
図、Ｂは要部背面図である。

【図４】同上掘削機の一部を切り欠いた要部側面図であ
る。

【図５】同上掘削機の要部分解斜視図である。

【図６】同上掘削機の要部分解斜視図である。

【図７】Ａは油圧連結器の斜視図、Ｂは要部分解斜視図
である。

【図８】アームとバケットの分解斜視図である。

【図９】同上掘削機の使用例を示す斜視図である。

【図１０】同上掘削機の使用例を示す斜視図である。

【図１１】同上掘削機の使用例を示す斜視図である。

【図１２】同上掘削機の他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１３】従来機を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ブーム ２ 旋回体 ３ アクチュエータ ４ 本体フレーム ５ アーム ６ アーム回転用の駆動手段 ２１ アーム回動操作用の駆動手段 ２２ バケット ２３ バケット回動操作用の駆動手段 Ｌ 直交する方向の線

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回体に設けられたブームの先端部に、
   ブームの上面に設けられたアクチュエータで上下回動自
   在に取り付けられる本体フレームと、この本体フレーム
   の先端部の下側に、本体フレームの長手方向と直交する
   方向の線を軸線として回転自在に設けられたアームと、
   このアームの先端部に取り付けられたバケットとで形成
   されたフロントアタッチメントを備え、 上記の本体フレームに、上記のアームを回転させるため
   のアーム回転用の駆動手段が設けられると共に、この駆
   動手段により回転する主軸が本体フレームの先端部に設
   けられ、 上記アームの基端部に、アームを上下回動させるための
   アーム回動操作用の駆動手段としての油圧シリンダが、
   上記の主軸の下端部に固定されたコラムの穴に本体が通
   されて取り付けられると共に、ロッドの先端部をアーム
   の基端部の取り付けプレートに枢着させて上記の線と直
   交する方向にロッドを沿わせて設けられ、 上記のバケットが、アームの回動動作面と同じ面上で、
   アームに設けられたバケット回動操作用の駆動手段によ
   り上下回動自在に形成され、 たことを特徴とするショベル系掘削機。
2. 【請求項２】 アームが正逆回転自在に形成されたこと
   を特徴とする請求項１記載のショベル系掘削機。
3. 【請求項３】 アーム回転用の駆動手段が油圧モータで
   あり、バケット回動操作用の駆動手段が油圧シリンダで
   構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のショ
   ベル系掘削機。
4. 【請求項４】 請求項１記載のショベル系掘削機に用い
   るフロントアタッチメントであり、旋回体に設けられた
   ブームの先端部に、ブームの上面に設けられたアクチュ
   エータで上下回動自在に取り付けられる本体フレーム
   と、この本体フレームの先端部の下側に、本体フレーム
   の長手方向と直交する方向の線を軸線として回転自在に
   設けられたアームと、このアームの先端部に取り付けら
   れたバケットとで形成され、上記の本体フレームに、上
   記のアームを回転させるためのアーム回転用の駆動手段
   が設けられると共に、この駆動手段により回転する主軸
   が本体フレームの先端部に設けられ、上記アームの基端
   部に、アームを上下回動させるためのアーム回動操作用
   の駆動手段としての油圧シリンダが、上記の主軸の下端
   部に固定されたコラムの穴に本体が通されて取り付けら
   れると共に、ロッドの先端部をアームの基端部の取り付
   けプレートに枢着させて上記の線と直交する方向にロッ
   ドを沿わせて設けられ、上記のバケットが、アームの回
   動動作面と同じ面上で、アームに設けられたバケット回
   動操作用の駆動手段により上下回動自在に形成されたこ
   とを特徴とするフロントアタッチメント。
5. 【請求項５】 請求項４記載のショベル系掘削機に用い
   るフロントアタッチメントであり、アームが正逆回転自
   在に形成されたことを特徴とするフロントアタッチメン
   ト。
6. 【請求項６】 請求項４又は５記載のショベル系掘削機
   に用いるフロントアタッチメントであり、アーム回転用
   の駆動手段が油圧モータであり、バケット回動操作用の
   駆動手段が油圧シリンダで構成されたことを特徴とする
   フロントアタッチメント。