JP3899306B2 - バケットシリンダ保護装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回作業車等の作業機の技術に関する。
詳細には、作業機の先端に設けられたバケットを回動する油圧装置の破損を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、旋回作業車等の作業機の先端に設けられたバケットを回動する油圧装置の破損を防止する技術は公知となっている。例えば、特開平１０―２９２４２６号公報や特開平７−３０５３７７号公報に記載の如くである。特開平１０―２９２４２６号公報に記載の油圧シリンダの保護装置においては、図１１および図１２に示す如く、油圧シリンダ１０４の保護装置１０１は、チューブガード１０２とロッドガード１０３からなり、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とは互いに嵌合し、油圧シリンダ１０４の伸縮に追随して摺動可能に構成される。特開平７−３０５３７７号公報に記載の油圧ショベルにおいては、図１４および図１５に示す如く、バケットシリンダ１１１は前面１１２ａが開口した断面視略コの字型のアーム１１２に内蔵されており、前面１１２ａ側に張り出したアーム１１２の左右の側面１１２ｂがバケットシリンダ保護装置の役目を果たす。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０―２９２４２６号公報
【特許文献２】
特開平７−３０５３７７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１０―２９２４２６号公報に記載の油圧シリンダの保護装置の場合、図１３に示す如く、油圧シリンダの保護装置１０１が障害物等と干渉してチューブガード１０２またはロッドガード１０３が少しでも変形すると、チューブガード１０２とロッドガード１０３とが摺動不可能となり、油圧シリンダ１０４自体は全く変形・破損していなくとも油圧シリンダ１０４が伸縮不可能となる。また、無理して伸縮させると油圧シリンダ自体を傷めてしまうことになる。従って、チューブガード１０２とロッドガード１０３とを取り外す、もしくは修理・交換しない限り、アーム１０６に対してバケット１０７を回動することが不可能となる。また、特開平７−３０５３７７号公報に記載の油圧ショベルの場合、図１５および図１６に示す如く、バケットシリンダ１１１が収縮した状態の時にアーム１１２とバケットシリンダ１１１との隙間に土砂等が侵入・堆積し（図１５中の斜線で示す部分）、続いてバケットシリンダ１１１を伸長すると、アーム１１２内に侵入・堆積した土砂等は逃げ場を失い（図１６中の斜線で示す部分）、バケットシリンダ１１１のシリンダロッド１１１ａを変形させる原因となる。従って、バケット１１３をアーム１１２に対して回動させることが不可能となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００６】
請求項１においては、アーム（１１）とバケット（１２）とを備え、該バケット（１２）をバケットシリンダ（１７）の伸縮によりアーム（１１）に対して回動可能とし、該バケットシリンダ（１７）の外方に配置するバケットシリンダ保護装置（２８）を、前記アーム先端に配置されたバケット回動用のバケットリンク（２５）と、前記アーム（１１）の後部に枢支されたアームリンク（３２）の前後のリンクで枢支し、該後部のアームリンク（３２）における、枢支点（２１ａ）から連結点（３３）までの枢支点間の距離（Ｌ 1 ）が、前部のバケットリンク（２５）における、枢支点（２５ａ）から連結点（２６）までの枢支点間の距離（Ｌ 2 ）よりも大きくなるように構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記アームリンク（３２）のアーム（１１）側枢支点（２１ａ）が、伸縮によりブーム（１０）に対してアーム（１１）を回動させるアームシリンダ（１６）のアーム側枢支点（２１ａ）と一致するものである。
【０００８】
請求項３においては、前記バケットシリンダ保護装置（２８）が左右一対の側板（２９Ｌ・２９Ｒ）と、上板（３０）とで構成されるものである。
【０００９】
請求項４においては、前記上板（３０）を断面視山形に形成したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点に自己潤滑性の軸受を設けたものである。
【００１１】
請求項６においては、前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点において、バケットシリンダ保護装置（２８）をスラスト方向に弾性的に付勢するワッシャ（３８）が設けられるものである。
【００１２】
請求項７においては、前記ワッシャ（３８）を皿バネワッシャとするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機を備える旋回作業車の側面図、図２はバケットシリンダ収縮時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図３はバケットシリンダが中間長さの時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図４はバケットシリンダ伸張時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図５はバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面図、図６はバケットシリンダ収縮時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図７はバケットシリンダが中間長さの時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図８はバケットシリンダ保護装置の斜視図、図９はバケットシリンダ保護装置の別実施例の斜視図、図１０はバケットシリンダ保護装置の連結部の断面模式図、図１１は従来のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機の側面図、図１２は従来のバケットシリンダ保護装置の側面一部断面図、図１３は従来のバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面一部断面図、図１４は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例を設けた作業機の側面図、図１５は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが後方に回動した状態を示す図、図１６は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが前方に回動した状態を示す図である。
【００１５】
まず、図１を用いて本発明のバケットシリンダ保護装置の第一実施例であるバケットシリンダ保護装置２８を設けた作業機５を備える旋回作業車１について説明する。なお、本発明のバケットシリンダ保護装置は旋回作業車１の作業機５に限らず、アームとバケットとを備え、バケットシリンダの伸縮によりバケットやフォーク等の作業機がアームに対して回動する構成のバックホーやローダ等の建設機械に対して広く適用可能である。
【００１６】
図１に示す如く、旋回作業車１は、クローラ２の上方に旋回体３が旋回可能に配設される。旋回体３は平面視略円形の構造体であり、該旋回体３の前部には作業機５が配設されている。また、旋回体３上面後部はボンネット７で被覆される。
【００１７】
ボンネット７上面には座席８が固設される。該座席８に作業者が着座し、該座席８周囲に設けられた各種レバーおよびステップ上に設けたペダルを操作することにより、ボンネット７内に収納されるエンジン（図示せず）の回転数やクローラ２の駆動（前後進や走行速度）、旋回体３の旋回操作、作業機５の操作などを行う。さらに、旋回体３より安全フレーム９が立設され、座席８に着座した作業者を保護する。
【００１８】
作業機５は主にブーム１０、アーム１１、バケット１２、ブームブラケット１３等で構成される。
【００１９】
ブームブラケット１３は、旋回体３の前部左右中央より前方に突出した部分に上下方向に配置した回動軸（図示せず）により、旋回体３に対して平面視で左右方向に回動可能に枢着される。また、ブームブラケット１３の上端部の枢支点１３ａにおいて、ブーム１０の下端部が前後方向に回動可能に枢着される。ブームブラケット１３の右側面と、旋回体３の右前部との間には油圧シリンダ（図示せず）が介装される。該油圧シリンダ（図示せず）の伸縮により、作業機５は旋回体３に対して平面視で左右方向に回動する。
【００２０】
ブーム１０は、その中途部において側面視で前方に「く」の字型に屈曲した形状の構造体であり、該ブーム１０の下端部は前述の如く枢支点１３ａにおいてブームブラケット１３に回動可能に枢着されるとともに、ブーム１０の上端部は、枢支点１０ａにおいてアーム１１の基部と回動可能に枢着される。
【００２１】
ブーム１０の屈曲部前面にはブラケット２０が固設され、ブームシリンダ１５の一端は、該ブラケット２０に設けられた枢支点２０ａに回動可能に枢着される。一方、ブームシリンダ１５の他端は、ブームブラケット１３の前面に設けられた枢支点１３ｂに回動可能に枢着される。
【００２２】
すなわち、ブーム１０の屈曲部前面に設けられたブラケット２０と、ブームブラケット１３の前面との間にはブームシリンダ１５が介装され、ブームシリンダ１５の伸縮により作業機５は前後方向に回動する。
【００２３】
アーム１１の基部は前述の如く、枢支点１０ａにてブーム１０に回動可能に枢着されるとともに、アーム１１の先端部には、枢支点２２ａにてバケット１２が前後方向に回動可能に枢着される。
【００２４】
アーム１１の基部下面にはブラケット２１が固設され、アームシリンダ１６の一端は、該ブラケット２１に設けられた枢支点２１ａに回動可能に枢着される。一方、アームシリンダ１６の他端は、前述のブラケット２０に設けられた枢支点２０ｂに回動可能に枢着される。
【００２５】
すなわち、アーム１１の基部下面に設けられたブラケット２１とブーム１０の屈曲部前面に設けられたブラケット２０との間にはアームシリンダ１６が介装され、該アームシリンダ１６の伸縮により、アーム１１はブーム１０に対して前後方向に回動する。なお、ブラケット２０には枢支点２０ａにおいてブームシリンダ１５の一端が枢着され、枢支点２０ｂにおいてアームシリンダ１６の一端が枢着されているが、ブーム１０およびアーム１１の回動時にブームシリンダ１５とアームシリンダ１６とが互いに干渉しないように、二箇所の枢支点２０ａ・２０ｂの位置が定められている。
【００２６】
バケット１２は土や砂、瓦礫等の掘削および搬送に使用される。バケット１２には二箇所の枢支点２２ａ・２２ｂを有するバケットブラケット２２が固設される。枢支点２２ａにおいてバケット１２はアーム１１の先端部に回動可能に枢着される。一方、枢支点２２ｂにおいてバケット回動機構２３を構成する部材の一つであるバケットロッド２４の一端が回動可能に枢着される。
【００２７】
バケット回動機構２３は、主にバケットロッド２４とバケットリンク２５からなる。バケットロッド２４の一端は、バケット１２に固設されたバケットブラケット２２の枢支点２２ｂに回動可能に枢着される。また、バケットロッド２４の他端は、連結点２６においてバケットリンク２５の一端と回動可能に枢着される。一方、バケットリンク２５の他端は枢支点２５ａにてアーム１１に回動可能に枢着される。枢支点２５ａはバケット１２をアーム１１に回動可能に枢着する枢支点２２ａよりもアーム１１の基部寄りの位置に配置される。
【００２８】
連結点２６には、バケットシリンダ１７の一端が回動可能に枢着される。一方、バケットシリンダ１７の他端は、アーム１１の基部上面に固設されたブラケット２７の枢支点２７ａに回動可能に枢着される。
【００２９】
すなわち、バケット回動機構２３と、アーム１１の基部上面に固設されたブラケット２７との間にバケットシリンダ１７が介装され、該油圧シリンダ１７の伸縮によりバケット回動機構２３が回動し、バケット１２がアーム１１に対して前後方向に回動する。
【００３０】
続いて、本発明の要部であるバケットシリンダ保護装置２８の詳細構成について説明する。図８に示す如く、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７の外方（反アーム１１側）に配置され、主に左右一対の側板２９Ｌ・２９Ｒ、上板３０、ネジ３１等で構成される。
【００３１】
側板２９Ｌ・２９Ｒは断面視略Ｌ字型の部材であり、上面２９ａには螺孔２９ｃ・２９ｃ・・・が穿設される。また、側面２９ｂの一端（前端）には枢支孔２９ｄが穿設される。そして、バケット回動機構２３を構成するバケットロッド２４とバケットリンク２５とを、連結点２６において回動可能に枢着する枢支軸（図示せず）の両端に該枢支孔２９ｄ・２９ｄを嵌装することにより、バケットシリンダ保護装置２８は前記バケット回動機構２３の連結点２６に回動可能に枢着される。一方、側面２９ｂの他端（後端）にも枢支孔２９ｅが穿設される。そして、アームリンク３２の一端に突設された枢支軸３４（図１０において図示）を枢支孔２９ｅに遊嵌することにより、連結点３３においてバケットシリンダ保護装置２８とアームリンク３２とが回動可能に枢着される。
【００３２】
上板３０は平板状の部材であり、上板３０の上下板面を貫通する貫通孔３０ａ・３０ａ・・・が穿設される。このとき、上板３０の下面左右端部に側板２９Ｌ・２９Ｒの上面２９ａ・２９ａを当接させると、前記貫通孔３０ａ・３０ａ・・・と螺孔２９ｃ・２９ｃ・・・とが略一致する。従って、ネジ３１・３１・・・により側板２９Ｌ・２９Ｒと上板３０とを締結して、断面視略コの字型の強固な構造体であるバケットシリンダ保護装置２８が形成される。
【００３３】
図１に示す如く、アームリンク３２の一端は、枢支軸３４（図１０中に図示）によりバケットシリンダ保護装置２８の他端（後端）の連結点３３において回動可能に枢着される。一方、アームリンク３２の他端は、前記アーム１１の基部下面に固設されたブラケット２１の枢支点２１ａに回動可能に枢着される。但し、枢支点２１ａはアーム１１の中途部に配置することも可能である。
【００３４】
このように構成することにより、障害物にバケットシリンダ保護装置２８が干渉するなどしてバケットシリンダ保護装置２８が変形した場合でも、本発明の如く、バケットシリンダ保護装置２８が一対の側板２９Ｌ・２９Ｒと、上板３０とで構成され、ネジ３１を緩めることにより側板２９Ｌ・２９Ｒと、上板３０とを分離可能とすることで、上板３０の交換など修理・メンテナンス時の作業性に優れる。
【００３５】
なお、修理・メンテナンス時の作業性は低下するが、側板２９Ｌ・２９Ｒ、上板３０を一体的に形成し、ネジ３１を省略することも可能である。
【００３６】
また、図９に示すバケットシリンダ保護装置の別実施例であるバケットシリンダ保護装置５８の如く、側板５９Ｌ・５９Ｒを断面視略「く」の字型とし、上板６０を断面視略山形に形成して、ネジ６１により側板５９Ｌ・５９Ｒと上板６０とを螺合することも可能である。但し、上板６０は断面視「Ｖ」字状や「Ｕ」字状であっても良い。
【００３７】
このように構成することにより、バケットシリンダ保護装置５８は上板３０が平板状であるバケットシリンダ保護装置２８に比べて、障害物と干渉したときの強度が向上する。また、同じ強度でも上板６０の肉厚を上板３０に比べて小さくし、バケットシリンダ保護装置５８を軽量化することが可能である。また、泥や土等が付着したり、載置されてもより落下し易く、シリンダと上板３０との間隙も大きくできて、詰まり難く排出し易い構造となる。
【００３８】
本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、従来のバケットシリンダ保護装置（例えば特開平１０―２９２４２６号公報や特開平７−３０５３７７号公報に記載）と比較して、以下のような利点を有する。
【００３９】
本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、アーム１１（本実施例においては、厳密にはアーム１１の基部下面に固設されたブラケット２１）に枢支（回動可能に枢着）されたアームリンク３２と、バケット１２を回動するためのバケット回動機構２３とに枢支（回動可能に枢着）されている。
【００４０】
このように構成することにより、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は図５に示す如く障害物等との干渉により多少変形したとしても、バケットシリンダ１７の伸縮時には上板３０はバケットシリンダ１７より浮き上がり、別方向に動くため、伸縮を阻害したり、バケットシリンダ１７と干渉して破損させたりすることがない。従って、バケットシリンダ保護装置２８の変形の度に作業を中断し、バケットシリンダ保護装置２８の修理・交換をせずとも作業を継続可能であり、作業性に優れる。また、掘削作業中などにバケットシリンダ保護装置２８およびバケットシリンダ１７と、アーム１１との隙間に土砂が入り込んだ場合でも、これらの隙間から容易に土砂を排出可能であり、バケットシリンダ１７の伸縮を阻害したり、バケットシリンダ１７と干渉して破損させたりすることがない。
【００４１】
図２から図５、および図１１から図１６を用いて前述の利点（バケットシリンダ保護装置が多少変形しても作業可能であり、かつアームとの隙間に土砂が入り込んでも作業続行可能であること）について詳細説明する。
【００４２】
図１１から図１３に示す如く、特開平１０―２９２４２６号公報に記載の従来の油圧シリンダの保護装置１０１（本発明のバケットシリンダ保護装置２８に相当）では、油圧シリンダ１０４（本発明のバケットシリンダ１７に相当）を保護する部材は、主にチューブガード１０２とロッドガード１０３である。そして、チューブガード１０２は油圧シリンダ１０４のチューブ１０４ｂ（本発明のシリンダ部１７ｂに相当）に取り付けられ、ロッドガード１０３はピン１０５（本発明の連結部２６に設けられる枢支軸（図示せず）に相当）に取り付けられるとともに、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とは互いに嵌合して、油圧シリンダ１０４の伸縮に追随して摺動可能に構成される。
【００４３】
しかし、このような構成とした場合、図１３に示す如く、油圧シリンダの保護装置１０１が障害物等と干渉してチューブガード１０２またはロッドガード１０３が少しでも変形すると、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とが摺動不可能となり、油圧シリンダ１０４自体は全く変形・破損していなくとも油圧シリンダ１０４が伸縮不可能となる。従って、チューブガード１０２とロッドガード１０３とを取り外す、もしくは修理・交換しない限り、アーム１０６に対してバケット１０７を回動することが不可能となる。
【００４４】
一方、図１４から図１６に示す如く、特開平７−３０５３７７号公報に記載の従来の油圧ショベルにおいては、バケットシリンダ１１１は前面１１２ａが開口した断面視略コの字型のアーム１１２に内蔵されており、前面１１２ａ側に張り出したアーム１１２の左右の側面１１２ｂがバケットシリンダ保護装置の役目を果たす。
【００４５】
しかし、このような構成とした場合、図１５に示す如く、バケットシリンダ１１１が収縮した状態の時にアーム１１２とバケットシリンダ１１２との隙間に土砂等が侵入・堆積し（図１５中の斜線で示す部分）、続いてバケットシリンダ１１１を伸長すると、図１６に示す如く、アーム１１２内に侵入・堆積した土砂等は逃げ場を失い（図１６中の斜線で示す部分）、バケットシリンダ１１１のシリンダロッド１１１ａを変形させる原因となる。従って、バケット１１３をアーム１１２に対して回動させることが不可能となる。
【００４６】
一方、本発明のバケットシリンダ保護装置２８と、バケットシリンダ１７およびアーム１１との位置関係は、バケットシリンダ１７が伸張することにより、図２の状態（収縮位置）から図３の状態（中間位置）を経て、図４の状態（伸張位置）まで変化する。
【００４７】
図２に示す「収縮位置」では、バケットシリンダ１７の全長が最小（すなわちバケットシリンダ１７が最も収縮した状態）であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の基部側へ回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７の略全体を被覆・保護している。
【００４８】
図３に示す「中間位置」では、バケットシリンダ１７の全長は最小長さと最大長さの略中間であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の長手方向と側面視で略直交する位置に回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はアーム１１から最も離間するとともに、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの略全体、およびシリンダ部１７ｂの前半部を被覆・保護している。
【００４９】
図４に示す「伸長位置」では、バケットシリンダ１７の全長が最大（すなわちバケットシリンダ１７が最も伸長した状態）であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の先端側（バケット１２側）へ回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの略全体を被覆・保護している。
【００５０】
従って、図１１から図１３に示す従来のバケットシリンダ保護装置と異なり、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は摺動部を持たないので、図５に示す如く、バケットシリンダ保護装置２８が少々変形してもバケットシリンダ１７の伸縮は可能であり、バケット１２をアーム１１に対して回動可能である。また、図１４から図１６に示す従来のバケットシリンダ保護装置と異なり、本発明のバケットシリンダ保護装置２８、バケットシリンダ１７およびアーム１１との間には大きな隙間が設けられているので、仮に該隙間に作業中に土砂等が侵入しても、アーム１１の側面方向に土砂等は容易に退避可能であり、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａが変形することはない。
【００５１】
図２から図４に示す如く、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、バケットシリンダ１７の伸縮に追随して回動しつつ、バケットシリンダ１７、特に少しでも変形するとバケットシリンダ１７の伸縮が不可能となるシリンダロッド１７ａを確実に被覆・保護する構成である。
【００５２】
このとき、アームリンク３２の長さ（図３に示す枢支点２１ａから連結点３３までの距離Ｌ1 ）はバケットリンク２５の長さ（図３に示す枢支点２５ａから連結点２６までの距離Ｌ2 ）よりも大きくすることが望ましい。
【００５３】
これは、バケットシリンダ保護装置２８がバケットシリンダ１７の伸縮に追随して回動するときに、アーム１１からの突出量が変化することによる。そして、バケットシリンダ保護装置２８のアーム１１からの突出量が大きいと、作業時に障害物との干渉が起こりやすくなる傾向があることから、該突出量を小さく、かつ突出量の変化量も小さく抑えることが望ましいのである。
【００５４】
図２から図４の如く、アームリンク３２の長さ（図３に示す枢支点２１ａから連結点３３までの距離Ｌ1 ）をバケットリンク２５の長さ（図３に示す枢支点２５ａから連結点２６までの距離Ｌ2 ）よりも大きくすることにより、バケットシリンダ保護装置２８の回動時における突出量の変化量、すなわちアーム１１からの突出量の最大値（図３に示すＨ1max）と突出量の最小値（図２に示すＨ1min）との差を小さく抑えることが可能である。
【００５５】
さらに、アームリンク３２のアーム１１側枢支点（本実施例では枢支点２１ａ）を、バケットシリンダ１７およびバケットシリンダ保護装置が配置されているアーム１１の上面から極力離れた位置に配置することにより、アーム１１からの突出量の最大値（図３に示すＨ1max）自体も小さく抑えることが可能となる。
【００５６】
一方、図６および図７に示す如く、アームリンク３２よりも短いアームリンク４２（アーム１１との枢支点４２ａから連結点３３までの距離Ｌ3 ）を用いた場合、バケットシリンダ保護装置２８の回動時における突出量の変化量、すなわちアーム１１からの突出量の最大値（図７に示すＨ2max）と突出量の最小値（図６に示すＨ2min）との差はアームリンク３２の場合と比較して大きくなる。
【００５７】
また、本実施例のバケットシリンダ保護装置２８では、該バケットシリンダ保護装置２８を枢支するアームリンク３２のアーム側枢支点２１ａは、伸縮によりアーム１１をブーム１０に対して回動させる油圧シリンダであるアームシリンダ１６のアーム１１側枢支点と一致している。
【００５８】
このように構成することにより、枢支軸等の部品点数を削減することが可能である。
【００５９】
続いて、バケットシリンダ保護装置２８の連結部２６および連結部３３の構成について図１０を用いて説明する。なお、連結部２６の構成は、バケットシリンダ保護装置２８、バケットリンク２５およびバケットロッド２４を枢支する枢支軸が、枢支孔２９ｄ・２９ｄにてバケットシリンダ保護装置２８の左右の側板２９Ｌ・２９Ｒを貫通している以外は連結部３３と略同じ構成であるので、以下では説明を省略する。
【００６０】
図１０に示す如く、連結部３３はバケットシリンダ保護装置２８の後端部と、アームリンク３２とが枢支される部位である。該連結部３３において、バケットシリンダ保護装置２８には枢支孔２９ｅが穿設され、該枢支孔２９ｅには軸受３５が嵌設されている。
【００６１】
このとき、軸受３５は通常のボールベアリング等の他に、自己潤滑性の材料からなる軸受を使用することが可能である。自己潤滑性の材料を用いた軸受としては、（１）天然の木材、（２）黒鉛やＭｏＳ2 やその他セラミックスなどの固体潤滑材軸受、（３）成長鋳鉄含油軸受や粉末焼結含油軸受や鋳成銅合金含油軸受などの金属系含油軸受、（４）ポリアセタール、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、フェノール樹脂、ポリエステルなどのプラスチック軸受、が挙げられる。
【００６２】
このように、軸受３５を自己潤滑性材料からなる軸受とすることにより、給油箇所を削減してメンテナンス作業を簡便化することが可能であるとともに、後述する枢支軸３４や枢支孔２９ｄ・２９ｅの錆付き等により不快な音が発生するといった問題を解消することが可能である。
【００６３】
なお、バケットシリンダ保護装置２８をバケットリンク２５またはアームリンク３２に枢支する枢支孔２９ｄ・２９ｅには、該バケットシリンダ保護装置２８の回動中において、通常はバケットシリンダ保護装置２８の自重以上の負荷が加わることはないので、大きな負荷が加わる環境下では摩耗が問題となる自己潤滑性材料からなる軸受を使用することが可能である。
【００６４】
アームリンク３２の一端に突設された枢支軸３４は、前記軸受３５に遊嵌される。そして、中央に貫通孔が穿設された円盤状部材であるプレート３６が嵌装されたボルト３７を、枢支軸３４の先端部に穿設された螺孔に螺合・締結することにより、アームリンク３２からバケットシリンダ保護装置２８が脱落しないように構成されている。
【００６５】
このとき、連結部３３（すなわち、アームリンク３２とバケットシリンダ保護装置２８との枢支点）において、プレート３６と側板２９Ｌ（２９Ｒ）との隙間にはワッシャ３８が遊嵌されている。該ワッシャ３８は皿バネワッシャであり、弾性変形によりバケットシリンダ保護装置２８をスラスト方向（すなわち、枢支軸３４の長手方向）に付勢している。
【００６６】
このように構成することにより、作業中に連結部３３にてバケットシリンダ保護装置２８がガタつき、不快な音を発生させることがない。また、ワッシャ３８を皿バネワッシャとした場合、安価であるとともに、耐久性にも優れている。
【００６７】
なお、ワッシャ３８は、弾性変形によりバケットシリンダ保護装置２８をスラスト方向（すなわち、枢支軸３４の長手方向）に付勢するものであれば良く、図１０に示す皿バネワッシャに限定されない。例えば、巻きバネを装着したり、ゴムや樹脂製の部材を介装したりしても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６９】
即ち、請求項１に示す如く、アーム（１１）とバケット（１２）とを備え、該バケット（１２）をバケットシリンダ（１７）の伸縮によりアーム（１１）に対して回動可能とし、該バケットシリンダ（１７）の外方に配置するバケットシリンダ保護装置（２８）を、前記アーム先端に配置されたバケット回動用のバケットリンク（２５）と、前記アーム（１１）の後部に枢支されたアームリンク（３２）の前後のリンクで枢支し、該後部のアームリンク（３２）における、枢支点（２１ａ）から連結点（３３）までの枢支点間の距離（Ｌ 1 ）が、前部のバケットリンク（２５）における、枢支点（２５ａ）から連結点（２６）までの枢支点間の距離（Ｌ 2 ）よりも大きくなるように構成したので、バケットシリンダ保護装置２８は障害物等との干渉により多少変形したとしても、バケットシリンダの伸縮を阻害したり、バケットシリンダと干渉して破損させたりすることがない。
従って、バケットシリンダ保護装置の変形の度に作業を中断し、バケットシリンダ保護装置の修理・交換をせずとも作業を継続可能であり、作業性に優れる。
また、掘削作業中などにバケットシリンダ保護装置およびバケットシリンダと、アームとの隙間に土砂が入り込んだ場合でも、これらの隙間から容易に土砂を排出可能であり、バケットシリンダの伸縮を阻害したり、バケットシリンダと干渉して破損させたりすることがなく、作業性に優れる。
【００７０】
また、アームリンクにおける枢支点間の距離が、バケットリンクにおける枢支点間の距離よりも大きいので、バケットシリンダ保護装置の回動時における突出量の変化量を小さく抑えることが可能であり、作業時における障害物等とバケットシリンダ保護装置との干渉を防止可能である。
【００７１】
請求項２に示す如く、アームリンクのアーム側枢支点が、伸縮によりブームに対してアームを回動させるアームシリンダのアーム側枢支点と一致するので、部品点数を削減することが可能である。
【００７２】
請求項３に示す如く、前記バケットシリンダ保護装置が左右一対の側板と、上板とで構成されるので、障害物にバケットシリンダ保護装置が干渉・変形した場合でも、一対の側板と、上板とを分離でき、上板の交換など修理・メンテナンス時の作業性に優れる。
【００７３】
請求項４に示す如く、前記上板を断面視山形に形成したので、障害物と干渉したときのバケットシリンダ保護装置の強度が向上する。
また、上板の肉厚を小さくし、バケットシリンダ保護装置を軽量化することが可能である。
【００７４】
請求項５に示す如く、アームリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点、およびバケットリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点に自己潤滑性の軸受を設けたので、給油箇所を削減してメンテナンス作業を簡便化することが可能であるとともに、連結部の錆付き等により不快な音が発生するといった問題を解消することが可能である。
【００７５】
請求項６に示す如く、アームリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点、およびバケットリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点において、バケットシリンダ保護装置をスラスト方向に弾性的に付勢するワッシャが設けられるので、バケットシリンダ保護装置が回動するときに不快な音を発生させることがない。
【００７６】
請求項７に示す如く、前記ワッシャを皿バネワッシャとするので、バケットシリンダ保護装置が回動するときに不快な音を発生させることがない。また、皿バネワッシャは、安価であるとともに、耐久性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機を備える旋回作業車の側面図。
【図２】 バケットシリンダ収縮時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図３】 バケットシリンダが中間長さの時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図４】 バケットシリンダ伸張時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図５】 バケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面図。
【図６】 バケットシリンダ収縮時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図７】 バケットシリンダが中間長さの時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図８】 バケットシリンダ保護装置の斜視図。
【図９】 バケットシリンダ保護装置の別実施例の斜視図。
【図１０】 バケットシリンダ保護装置の連結部の断面模式図。
【図１１】 従来のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機の側面図。
【図１２】 従来のバケットシリンダ保護装置の側面一部断面図。
【図１３】 従来のバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面一部断面図。
【図１４】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例を設けた作業機の側面図。
【図１５】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが後方に回動した状態を示す図。
【図１６】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが前方に回動した状態を示す図。
【符号の説明】
５ 作業機
１１ アーム
１２ バケット
１６ アームシリンダ
１７ バケットシリンダ
２１ａ アーム側枢支点
２５ バケットリンク
２５ａ 枢支点
２６ 連結点
２８ バケットシリンダ保護装置
２９Ｌ・２９Ｒ 側板
３０ 上板
３２ アームリンク
３３ 連結点
３５ 軸受
３８ ワッシャ
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回作業車等の作業機の技術に関する。
詳細には、作業機の先端に設けられたバケットを回動する油圧装置の破損を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、旋回作業車等の作業機の先端に設けられたバケットを回動する油圧装置の破損を防止する技術は公知となっている。例えば、特開平１０―２９２４２６号公報や特開平７−３０５３７７号公報に記載の如くである。特開平１０―２９２４２６号公報に記載の油圧シリンダの保護装置においては、図１１および図１２に示す如く、油圧シリンダ１０４の保護装置１０１は、チューブガード１０２とロッドガード１０３からなり、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とは互いに嵌合し、油圧シリンダ１０４の伸縮に追随して摺動可能に構成される。特開平７−３０５３７７号公報に記載の油圧ショベルにおいては、図１４および図１５に示す如く、バケットシリンダ１１１は前面１１２ａが開口した断面視略コの字型のアーム１１２に内蔵されており、前面１１２ａ側に張り出したアーム１１２の左右の側面１１２ｂがバケットシリンダ保護装置の役目を果たす。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０―２９２４２６号公報
【特許文献２】
特開平７−３０５３７７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平１０―２９２４２６号公報に記載の油圧シリンダの保護装置の場合、図１３に示す如く、油圧シリンダの保護装置１０１が障害物等と干渉してチューブガード１０２またはロッドガード１０３が少しでも変形すると、チューブガード１０２とロッドガード１０３とが摺動不可能となり、油圧シリンダ１０４自体は全く変形・破損していなくとも油圧シリンダ１０４が伸縮不可能となる。また、無理して伸縮させると油圧シリンダ自体を傷めてしまうことになる。従って、チューブガード１０２とロッドガード１０３とを取り外す、もしくは修理・交換しない限り、アーム１０６に対してバケット１０７を回動することが不可能となる。また、特開平７−３０５３７７号公報に記載の油圧ショベルの場合、図１５および図１６に示す如く、バケットシリンダ１１１が収縮した状態の時にアーム１１２とバケットシリンダ１１１との隙間に土砂等が侵入・堆積し（図１５中の斜線で示す部分）、続いてバケットシリンダ１１１を伸長すると、アーム１１２内に侵入・堆積した土砂等は逃げ場を失い（図１６中の斜線で示す部分）、バケットシリンダ１１１のシリンダロッド１１１ａを変形させる原因となる。従って、バケット１１３をアーム１１２に対して回動させることが不可能となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００６】
請求項１においては、アーム（１１）とバケット（１２）とを備え、該バケット（１２）をバケットシリンダ（１７）の伸縮によりアーム（１１）に対して回動可能とし、該バケットシリンダ（１７）の外方に配置するバケットシリンダ保護装置（２８）を、前記アーム先端に配置されたバケット回動用のバケットリンク（２５）と、前記アーム（１１）の後部に枢支されたアームリンク（３２）の前後のリンクで枢支し、該後部のアームリンク（３２）における、枢支点（２１ａ）から連結点（３３）までの枢支点間の距離（Ｌ 1 ）が、前部のバケットリンク（２５）における、枢支点（２５ａ）から連結点（２６）までの枢支点間の距離（Ｌ 2 ）よりも大きくなるように構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記アームリンク（３２）のアーム（１１）側枢支点（２１ａ）が、伸縮によりブーム（１０）に対してアーム（１１）を回動させるアームシリンダ（１６）のアーム側枢支点（２１ａ）と一致するものである。
【０００８】
請求項３においては、前記バケットシリンダ保護装置（２８）が左右一対の側板（２９Ｌ・２９Ｒ）と、上板（３０）とで構成されるものである。
【０００９】
請求項４においては、前記上板（３０）を断面視山形に形成したものである。
【００１０】
請求項５においては、前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点に自己潤滑性の軸受を設けたものである。
【００１１】
請求項６においては、前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点において、バケットシリンダ保護装置（２８）をスラスト方向に弾性的に付勢するワッシャ（３８）が設けられるものである。
【００１２】
請求項７においては、前記ワッシャ（３８）を皿バネワッシャとするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機を備える旋回作業車の側面図、図２はバケットシリンダ収縮時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図３はバケットシリンダが中間長さの時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図４はバケットシリンダ伸張時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図５はバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面図、図６はバケットシリンダ収縮時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図７はバケットシリンダが中間長さの時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図、図８はバケットシリンダ保護装置の斜視図、図９はバケットシリンダ保護装置の別実施例の斜視図、図１０はバケットシリンダ保護装置の連結部の断面模式図、図１１は従来のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機の側面図、図１２は従来のバケットシリンダ保護装置の側面一部断面図、図１３は従来のバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面一部断面図、図１４は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例を設けた作業機の側面図、図１５は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが後方に回動した状態を示す図、図１６は従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが前方に回動した状態を示す図である。
【００１５】
まず、図１を用いて本発明のバケットシリンダ保護装置の第一実施例であるバケットシリンダ保護装置２８を設けた作業機５を備える旋回作業車１について説明する。なお、本発明のバケットシリンダ保護装置は旋回作業車１の作業機５に限らず、アームとバケットとを備え、バケットシリンダの伸縮によりバケットやフォーク等の作業機がアームに対して回動する構成のバックホーやローダ等の建設機械に対して広く適用可能である。
【００１６】
図１に示す如く、旋回作業車１は、クローラ２の上方に旋回体３が旋回可能に配設される。旋回体３は平面視略円形の構造体であり、該旋回体３の前部には作業機５が配設されている。また、旋回体３上面後部はボンネット７で被覆される。
【００１７】
ボンネット７上面には座席８が固設される。該座席８に作業者が着座し、該座席８周囲に設けられた各種レバーおよびステップ上に設けたペダルを操作することにより、ボンネット７内に収納されるエンジン（図示せず）の回転数やクローラ２の駆動（前後進や走行速度）、旋回体３の旋回操作、作業機５の操作などを行う。さらに、旋回体３より安全フレーム９が立設され、座席８に着座した作業者を保護する。
【００１８】
作業機５は主にブーム１０、アーム１１、バケット１２、ブームブラケット１３等で構成される。
【００１９】
ブームブラケット１３は、旋回体３の前部左右中央より前方に突出した部分に上下方向に配置した回動軸（図示せず）により、旋回体３に対して平面視で左右方向に回動可能に枢着される。また、ブームブラケット１３の上端部の枢支点１３ａにおいて、ブーム１０の下端部が前後方向に回動可能に枢着される。ブームブラケット１３の右側面と、旋回体３の右前部との間には油圧シリンダ（図示せず）が介装される。該油圧シリンダ（図示せず）の伸縮により、作業機５は旋回体３に対して平面視で左右方向に回動する。
【００２０】
ブーム１０は、その中途部において側面視で前方に「く」の字型に屈曲した形状の構造体であり、該ブーム１０の下端部は前述の如く枢支点１３ａにおいてブームブラケット１３に回動可能に枢着されるとともに、ブーム１０の上端部は、枢支点１０ａにおいてアーム１１の基部と回動可能に枢着される。
【００２１】
ブーム１０の屈曲部前面にはブラケット２０が固設され、ブームシリンダ１５の一端は、該ブラケット２０に設けられた枢支点２０ａに回動可能に枢着される。一方、ブームシリンダ１５の他端は、ブームブラケット１３の前面に設けられた枢支点１３ｂに回動可能に枢着される。
【００２２】
すなわち、ブーム１０の屈曲部前面に設けられたブラケット２０と、ブームブラケット１３の前面との間にはブームシリンダ１５が介装され、ブームシリンダ１５の伸縮により作業機５は前後方向に回動する。
【００２３】
アーム１１の基部は前述の如く、枢支点１０ａにてブーム１０に回動可能に枢着されるとともに、アーム１１の先端部には、枢支点２２ａにてバケット１２が前後方向に回動可能に枢着される。
【００２４】
アーム１１の基部下面にはブラケット２１が固設され、アームシリンダ１６の一端は、該ブラケット２１に設けられた枢支点２１ａに回動可能に枢着される。一方、アームシリンダ１６の他端は、前述のブラケット２０に設けられた枢支点２０ｂに回動可能に枢着される。
【００２５】
すなわち、アーム１１の基部下面に設けられたブラケット２１とブーム１０の屈曲部前面に設けられたブラケット２０との間にはアームシリンダ１６が介装され、該アームシリンダ１６の伸縮により、アーム１１はブーム１０に対して前後方向に回動する。なお、ブラケット２０には枢支点２０ａにおいてブームシリンダ１５の一端が枢着され、枢支点２０ｂにおいてアームシリンダ１６の一端が枢着されているが、ブーム１０およびアーム１１の回動時にブームシリンダ１５とアームシリンダ１６とが互いに干渉しないように、二箇所の枢支点２０ａ・２０ｂの位置が定められている。
【００２６】
バケット１２は土や砂、瓦礫等の掘削および搬送に使用される。バケット１２には二箇所の枢支点２２ａ・２２ｂを有するバケットブラケット２２が固設される。枢支点２２ａにおいてバケット１２はアーム１１の先端部に回動可能に枢着される。一方、枢支点２２ｂにおいてバケット回動機構２３を構成する部材の一つであるバケットロッド２４の一端が回動可能に枢着される。
【００２７】
バケット回動機構２３は、主にバケットロッド２４とバケットリンク２５からなる。バケットロッド２４の一端は、バケット１２に固設されたバケットブラケット２２の枢支点２２ｂに回動可能に枢着される。また、バケットロッド２４の他端は、連結点２６においてバケットリンク２５の一端と回動可能に枢着される。一方、バケットリンク２５の他端は枢支点２５ａにてアーム１１に回動可能に枢着される。枢支点２５ａはバケット１２をアーム１１に回動可能に枢着する枢支点２２ａよりもアーム１１の基部寄りの位置に配置される。
【００２８】
連結点２６には、バケットシリンダ１７の一端が回動可能に枢着される。一方、バケットシリンダ１７の他端は、アーム１１の基部上面に固設されたブラケット２７の枢支点２７ａに回動可能に枢着される。
【００２９】
すなわち、バケット回動機構２３と、アーム１１の基部上面に固設されたブラケット２７との間にバケットシリンダ１７が介装され、該油圧シリンダ１７の伸縮によりバケット回動機構２３が回動し、バケット１２がアーム１１に対して前後方向に回動する。
【００３０】
続いて、本発明の要部であるバケットシリンダ保護装置２８の詳細構成について説明する。図８に示す如く、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７の外方（反アーム１１側）に配置され、主に左右一対の側板２９Ｌ・２９Ｒ、上板３０、ネジ３１等で構成される。
【００３１】
側板２９Ｌ・２９Ｒは断面視略Ｌ字型の部材であり、上面２９ａには螺孔２９ｃ・２９ｃ・・・が穿設される。また、側面２９ｂの一端（前端）には枢支孔２９ｄが穿設される。そして、バケット回動機構２３を構成するバケットロッド２４とバケットリンク２５とを、連結点２６において回動可能に枢着する枢支軸（図示せず）の両端に該枢支孔２９ｄ・２９ｄを嵌装することにより、バケットシリンダ保護装置２８は前記バケット回動機構２３の連結点２６に回動可能に枢着される。一方、側面２９ｂの他端（後端）にも枢支孔２９ｅが穿設される。そして、アームリンク３２の一端に突設された枢支軸３４（図１０において図示）を枢支孔２９ｅに遊嵌することにより、連結点３３においてバケットシリンダ保護装置２８とアームリンク３２とが回動可能に枢着される。
【００３２】
上板３０は平板状の部材であり、上板３０の上下板面を貫通する貫通孔３０ａ・３０ａ・・・が穿設される。このとき、上板３０の下面左右端部に側板２９Ｌ・２９Ｒの上面２９ａ・２９ａを当接させると、前記貫通孔３０ａ・３０ａ・・・と螺孔２９ｃ・２９ｃ・・・とが略一致する。従って、ネジ３１・３１・・・により側板２９Ｌ・２９Ｒと上板３０とを締結して、断面視略コの字型の強固な構造体であるバケットシリンダ保護装置２８が形成される。
【００３３】
図１に示す如く、アームリンク３２の一端は、枢支軸３４（図１０中に図示）によりバケットシリンダ保護装置２８の他端（後端）の連結点３３において回動可能に枢着される。一方、アームリンク３２の他端は、前記アーム１１の基部下面に固設されたブラケット２１の枢支点２１ａに回動可能に枢着される。但し、枢支点２１ａはアーム１１の中途部に配置することも可能である。
【００３４】
このように構成することにより、障害物にバケットシリンダ保護装置２８が干渉するなどしてバケットシリンダ保護装置２８が変形した場合でも、本発明の如く、バケットシリンダ保護装置２８が一対の側板２９Ｌ・２９Ｒと、上板３０とで構成され、ネジ３１を緩めることにより側板２９Ｌ・２９Ｒと、上板３０とを分離可能とすることで、上板３０の交換など修理・メンテナンス時の作業性に優れる。
【００３５】
なお、修理・メンテナンス時の作業性は低下するが、側板２９Ｌ・２９Ｒ、上板３０を一体的に形成し、ネジ３１を省略することも可能である。
【００３６】
また、図９に示すバケットシリンダ保護装置の別実施例であるバケットシリンダ保護装置５８の如く、側板５９Ｌ・５９Ｒを断面視略「く」の字型とし、上板６０を断面視略山形に形成して、ネジ６１により側板５９Ｌ・５９Ｒと上板６０とを螺合することも可能である。但し、上板６０は断面視「Ｖ」字状や「Ｕ」字状であっても良い。
【００３７】
このように構成することにより、バケットシリンダ保護装置５８は上板３０が平板状であるバケットシリンダ保護装置２８に比べて、障害物と干渉したときの強度が向上する。また、同じ強度でも上板６０の肉厚を上板３０に比べて小さくし、バケットシリンダ保護装置５８を軽量化することが可能である。また、泥や土等が付着したり、載置されてもより落下し易く、シリンダと上板３０との間隙も大きくできて、詰まり難く排出し易い構造となる。
【００３８】
本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、従来のバケットシリンダ保護装置（例えば特開平１０―２９２４２６号公報や特開平７−３０５３７７号公報に記載）と比較して、以下のような利点を有する。
【００３９】
本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、アーム１１（本実施例においては、厳密にはアーム１１の基部下面に固設されたブラケット２１）に枢支（回動可能に枢着）されたアームリンク３２と、バケット１２を回動するためのバケット回動機構２３とに枢支（回動可能に枢着）されている。
【００４０】
このように構成することにより、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は図５に示す如く障害物等との干渉により多少変形したとしても、バケットシリンダ１７の伸縮時には上板３０はバケットシリンダ１７より浮き上がり、別方向に動くため、伸縮を阻害したり、バケットシリンダ１７と干渉して破損させたりすることがない。従って、バケットシリンダ保護装置２８の変形の度に作業を中断し、バケットシリンダ保護装置２８の修理・交換をせずとも作業を継続可能であり、作業性に優れる。また、掘削作業中などにバケットシリンダ保護装置２８およびバケットシリンダ１７と、アーム１１との隙間に土砂が入り込んだ場合でも、これらの隙間から容易に土砂を排出可能であり、バケットシリンダ１７の伸縮を阻害したり、バケットシリンダ１７と干渉して破損させたりすることがない。
【００４１】
図２から図５、および図１１から図１６を用いて前述の利点（バケットシリンダ保護装置が多少変形しても作業可能であり、かつアームとの隙間に土砂が入り込んでも作業続行可能であること）について詳細説明する。
【００４２】
図１１から図１３に示す如く、特開平１０―２９２４２６号公報に記載の従来の油圧シリンダの保護装置１０１（本発明のバケットシリンダ保護装置２８に相当）では、油圧シリンダ１０４（本発明のバケットシリンダ１７に相当）を保護する部材は、主にチューブガード１０２とロッドガード１０３である。そして、チューブガード１０２は油圧シリンダ１０４のチューブ１０４ｂ（本発明のシリンダ部１７ｂに相当）に取り付けられ、ロッドガード１０３はピン１０５（本発明の連結部２６に設けられる枢支軸（図示せず）に相当）に取り付けられるとともに、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とは互いに嵌合して、油圧シリンダ１０４の伸縮に追随して摺動可能に構成される。
【００４３】
しかし、このような構成とした場合、図１３に示す如く、油圧シリンダの保護装置１０１が障害物等と干渉してチューブガード１０２またはロッドガード１０３が少しでも変形すると、チューブガードと１０２とロッドガード１０３とが摺動不可能となり、油圧シリンダ１０４自体は全く変形・破損していなくとも油圧シリンダ１０４が伸縮不可能となる。従って、チューブガード１０２とロッドガード１０３とを取り外す、もしくは修理・交換しない限り、アーム１０６に対してバケット１０７を回動することが不可能となる。
【００４４】
一方、図１４から図１６に示す如く、特開平７−３０５３７７号公報に記載の従来の油圧ショベルにおいては、バケットシリンダ１１１は前面１１２ａが開口した断面視略コの字型のアーム１１２に内蔵されており、前面１１２ａ側に張り出したアーム１１２の左右の側面１１２ｂがバケットシリンダ保護装置の役目を果たす。
【００４５】
しかし、このような構成とした場合、図１５に示す如く、バケットシリンダ１１１が収縮した状態の時にアーム１１２とバケットシリンダ１１２との隙間に土砂等が侵入・堆積し（図１５中の斜線で示す部分）、続いてバケットシリンダ１１１を伸長すると、図１６に示す如く、アーム１１２内に侵入・堆積した土砂等は逃げ場を失い（図１６中の斜線で示す部分）、バケットシリンダ１１１のシリンダロッド１１１ａを変形させる原因となる。従って、バケット１１３をアーム１１２に対して回動させることが不可能となる。
【００４６】
一方、本発明のバケットシリンダ保護装置２８と、バケットシリンダ１７およびアーム１１との位置関係は、バケットシリンダ１７が伸張することにより、図２の状態（収縮位置）から図３の状態（中間位置）を経て、図４の状態（伸張位置）まで変化する。
【００４７】
図２に示す「収縮位置」では、バケットシリンダ１７の全長が最小（すなわちバケットシリンダ１７が最も収縮した状態）であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の基部側へ回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７の略全体を被覆・保護している。
【００４８】
図３に示す「中間位置」では、バケットシリンダ１７の全長は最小長さと最大長さの略中間であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の長手方向と側面視で略直交する位置に回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はアーム１１から最も離間するとともに、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの略全体、およびシリンダ部１７ｂの前半部を被覆・保護している。
【００４９】
図４に示す「伸長位置」では、バケットシリンダ１７の全長が最大（すなわちバケットシリンダ１７が最も伸長した状態）であり、アームリンク３２およびバケット回動機構２３はアーム１１の先端側（バケット１２側）へ回動している。そして、バケットシリンダ保護装置２８はバケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａの略全体を被覆・保護している。
【００５０】
従って、図１１から図１３に示す従来のバケットシリンダ保護装置と異なり、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は摺動部を持たないので、図５に示す如く、バケットシリンダ保護装置２８が少々変形してもバケットシリンダ１７の伸縮は可能であり、バケット１２をアーム１１に対して回動可能である。また、図１４から図１６に示す従来のバケットシリンダ保護装置と異なり、本発明のバケットシリンダ保護装置２８、バケットシリンダ１７およびアーム１１との間には大きな隙間が設けられているので、仮に該隙間に作業中に土砂等が侵入しても、アーム１１の側面方向に土砂等は容易に退避可能であり、バケットシリンダ１７のシリンダロッド１７ａが変形することはない。
【００５１】
図２から図４に示す如く、本発明のバケットシリンダ保護装置２８は、バケットシリンダ１７の伸縮に追随して回動しつつ、バケットシリンダ１７、特に少しでも変形するとバケットシリンダ１７の伸縮が不可能となるシリンダロッド１７ａを確実に被覆・保護する構成である。
【００５２】
このとき、アームリンク３２の長さ（図３に示す枢支点２１ａから連結点３３までの距離Ｌ1 ）はバケットリンク２５の長さ（図３に示す枢支点２５ａから連結点２６までの距離Ｌ2 ）よりも大きくすることが望ましい。
【００５３】
これは、バケットシリンダ保護装置２８がバケットシリンダ１７の伸縮に追随して回動するときに、アーム１１からの突出量が変化することによる。そして、バケットシリンダ保護装置２８のアーム１１からの突出量が大きいと、作業時に障害物との干渉が起こりやすくなる傾向があることから、該突出量を小さく、かつ突出量の変化量も小さく抑えることが望ましいのである。
【００５４】
図２から図４の如く、アームリンク３２の長さ（図３に示す枢支点２１ａから連結点３３までの距離Ｌ1 ）をバケットリンク２５の長さ（図３に示す枢支点２５ａから連結点２６までの距離Ｌ2 ）よりも大きくすることにより、バケットシリンダ保護装置２８の回動時における突出量の変化量、すなわちアーム１１からの突出量の最大値（図３に示すＨ1max）と突出量の最小値（図２に示すＨ1min）との差を小さく抑えることが可能である。
【００５５】
さらに、アームリンク３２のアーム１１側枢支点（本実施例では枢支点２１ａ）を、バケットシリンダ１７およびバケットシリンダ保護装置が配置されているアーム１１の上面から極力離れた位置に配置することにより、アーム１１からの突出量の最大値（図３に示すＨ1max）自体も小さく抑えることが可能となる。
【００５６】
一方、図６および図７に示す如く、アームリンク３２よりも短いアームリンク４２（アーム１１との枢支点４２ａから連結点３３までの距離Ｌ3 ）を用いた場合、バケットシリンダ保護装置２８の回動時における突出量の変化量、すなわちアーム１１からの突出量の最大値（図７に示すＨ2max）と突出量の最小値（図６に示すＨ2min）との差はアームリンク３２の場合と比較して大きくなる。
【００５７】
また、本実施例のバケットシリンダ保護装置２８では、該バケットシリンダ保護装置２８を枢支するアームリンク３２のアーム側枢支点２１ａは、伸縮によりアーム１１をブーム１０に対して回動させる油圧シリンダであるアームシリンダ１６のアーム１１側枢支点と一致している。
【００５８】
このように構成することにより、枢支軸等の部品点数を削減することが可能である。
【００５９】
続いて、バケットシリンダ保護装置２８の連結部２６および連結部３３の構成について図１０を用いて説明する。なお、連結部２６の構成は、バケットシリンダ保護装置２８、バケットリンク２５およびバケットロッド２４を枢支する枢支軸が、枢支孔２９ｄ・２９ｄにてバケットシリンダ保護装置２８の左右の側板２９Ｌ・２９Ｒを貫通している以外は連結部３３と略同じ構成であるので、以下では説明を省略する。
【００６０】
図１０に示す如く、連結部３３はバケットシリンダ保護装置２８の後端部と、アームリンク３２とが枢支される部位である。該連結部３３において、バケットシリンダ保護装置２８には枢支孔２９ｅが穿設され、該枢支孔２９ｅには軸受３５が嵌設されている。
【００６１】
このとき、軸受３５は通常のボールベアリング等の他に、自己潤滑性の材料からなる軸受を使用することが可能である。自己潤滑性の材料を用いた軸受としては、（１）天然の木材、（２）黒鉛やＭｏＳ2 やその他セラミックスなどの固体潤滑材軸受、（３）成長鋳鉄含油軸受や粉末焼結含油軸受や鋳成銅合金含油軸受などの金属系含油軸受、（４）ポリアセタール、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、フェノール樹脂、ポリエステルなどのプラスチック軸受、が挙げられる。
【００６２】
このように、軸受３５を自己潤滑性材料からなる軸受とすることにより、給油箇所を削減してメンテナンス作業を簡便化することが可能であるとともに、後述する枢支軸３４や枢支孔２９ｄ・２９ｅの錆付き等により不快な音が発生するといった問題を解消することが可能である。
【００６３】
なお、バケットシリンダ保護装置２８をバケットリンク２５またはアームリンク３２に枢支する枢支孔２９ｄ・２９ｅには、該バケットシリンダ保護装置２８の回動中において、通常はバケットシリンダ保護装置２８の自重以上の負荷が加わることはないので、大きな負荷が加わる環境下では摩耗が問題となる自己潤滑性材料からなる軸受を使用することが可能である。
【００６４】
アームリンク３２の一端に突設された枢支軸３４は、前記軸受３５に遊嵌される。そして、中央に貫通孔が穿設された円盤状部材であるプレート３６が嵌装されたボルト３７を、枢支軸３４の先端部に穿設された螺孔に螺合・締結することにより、アームリンク３２からバケットシリンダ保護装置２８が脱落しないように構成されている。
【００６５】
このとき、連結部３３（すなわち、アームリンク３２とバケットシリンダ保護装置２８との枢支点）において、プレート３６と側板２９Ｌ（２９Ｒ）との隙間にはワッシャ３８が遊嵌されている。該ワッシャ３８は皿バネワッシャであり、弾性変形によりバケットシリンダ保護装置２８をスラスト方向（すなわち、枢支軸３４の長手方向）に付勢している。
【００６６】
このように構成することにより、作業中に連結部３３にてバケットシリンダ保護装置２８がガタつき、不快な音を発生させることがない。また、ワッシャ３８を皿バネワッシャとした場合、安価であるとともに、耐久性にも優れている。
【００６７】
なお、ワッシャ３８は、弾性変形によりバケットシリンダ保護装置２８をスラスト方向（すなわち、枢支軸３４の長手方向）に付勢するものであれば良く、図１０に示す皿バネワッシャに限定されない。例えば、巻きバネを装着したり、ゴムや樹脂製の部材を介装したりしても良い。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００６９】
即ち、請求項１に示す如く、アーム（１１）とバケット（１２）とを備え、該バケット（１２）をバケットシリンダ（１７）の伸縮によりアーム（１１）に対して回動可能とし、該バケットシリンダ（１７）の外方に配置するバケットシリンダ保護装置（２８）を、前記アーム先端に配置されたバケット回動用のバケットリンク（２５）と、前記アーム（１１）の後部に枢支されたアームリンク（３２）の前後のリンクで枢支し、該後部のアームリンク（３２）における、枢支点（２１ａ）から連結点（３３）までの枢支点間の距離（Ｌ 1 ）が、前部のバケットリンク（２５）における、枢支点（２５ａ）から連結点（２６）までの枢支点間の距離（Ｌ 2 ）よりも大きくなるように構成したので、バケットシリンダ保護装置２８は障害物等との干渉により多少変形したとしても、バケットシリンダの伸縮を阻害したり、バケットシリンダと干渉して破損させたりすることがない。
従って、バケットシリンダ保護装置の変形の度に作業を中断し、バケットシリンダ保護装置の修理・交換をせずとも作業を継続可能であり、作業性に優れる。
また、掘削作業中などにバケットシリンダ保護装置およびバケットシリンダと、アームとの隙間に土砂が入り込んだ場合でも、これらの隙間から容易に土砂を排出可能であり、バケットシリンダの伸縮を阻害したり、バケットシリンダと干渉して破損させたりすることがなく、作業性に優れる。
【００７０】
また、アームリンクにおける枢支点間の距離が、バケットリンクにおける枢支点間の距離よりも大きいので、バケットシリンダ保護装置の回動時における突出量の変化量を小さく抑えることが可能であり、作業時における障害物等とバケットシリンダ保護装置との干渉を防止可能である。
【００７１】
請求項２に示す如く、アームリンクのアーム側枢支点が、伸縮によりブームに対してアームを回動させるアームシリンダのアーム側枢支点と一致するので、部品点数を削減することが可能である。
【００７２】
請求項３に示す如く、前記バケットシリンダ保護装置が左右一対の側板と、上板とで構成されるので、障害物にバケットシリンダ保護装置が干渉・変形した場合でも、一対の側板と、上板とを分離でき、上板の交換など修理・メンテナンス時の作業性に優れる。
【００７３】
請求項４に示す如く、前記上板を断面視山形に形成したので、障害物と干渉したときのバケットシリンダ保護装置の強度が向上する。
また、上板の肉厚を小さくし、バケットシリンダ保護装置を軽量化することが可能である。
【００７４】
請求項５に示す如く、アームリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点、およびバケットリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点に自己潤滑性の軸受を設けたので、給油箇所を削減してメンテナンス作業を簡便化することが可能であるとともに、連結部の錆付き等により不快な音が発生するといった問題を解消することが可能である。
【００７５】
請求項６に示す如く、アームリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点、およびバケットリンクとバケットシリンダ保護装置との枢支点において、バケットシリンダ保護装置をスラスト方向に弾性的に付勢するワッシャが設けられるので、バケットシリンダ保護装置が回動するときに不快な音を発生させることがない。
【００７６】
請求項７に示す如く、前記ワッシャを皿バネワッシャとするので、バケットシリンダ保護装置が回動するときに不快な音を発生させることがない。また、皿バネワッシャは、安価であるとともに、耐久性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機を備える旋回作業車の側面図。
【図２】 バケットシリンダ収縮時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図３】 バケットシリンダが中間長さの時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図４】 バケットシリンダ伸張時のバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図５】 バケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面図。
【図６】 バケットシリンダ収縮時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図７】 バケットシリンダが中間長さの時におけるアームリンクの別実施例を備えたバケットシリンダ保護装置を示す側面図。
【図８】 バケットシリンダ保護装置の斜視図。
【図９】 バケットシリンダ保護装置の別実施例の斜視図。
【図１０】 バケットシリンダ保護装置の連結部の断面模式図。
【図１１】 従来のバケットシリンダ保護装置を設けた作業機の側面図。
【図１２】 従来のバケットシリンダ保護装置の側面一部断面図。
【図１３】 従来のバケットシリンダ保護装置が一部変形した時の側面一部断面図。
【図１４】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例を設けた作業機の側面図。
【図１５】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが後方に回動した状態を示す図。
【図１６】 従来のバケットシリンダ保護装置の別実施例においてバケットが前方に回動した状態を示す図。
【符号の説明】
５ 作業機
１１ アーム
１２ バケット
１６ アームシリンダ
１７ バケットシリンダ
２１ａ アーム側枢支点
２５ バケットリンク
２５ａ 枢支点
２６ 連結点
２８ バケットシリンダ保護装置
２９Ｌ・２９Ｒ 側板
３０ 上板
３２ アームリンク
３３ 連結点
３５ 軸受
３８ ワッシャ
Claims (7)
- 請求項１においては、アーム（１１）とバケット（１２）とを備え、該バケット（１２）をバケットシリンダ（１７）の伸縮によりアーム（１１）に対して回動可能とし、該バケットシリンダ（１７）の外方に配置するバケットシリンダ保護装置（２８）を、前記アーム先端に配置されたバケット回動用のバケットリンク（２５）と、前記アーム（１１）の後部に枢支されたアームリンク（３２）の前後のリンクで枢支し、該後部のアームリンク（３２）における、枢支点（２１ａ）から連結点（３３）までの枢支点間の距離（Ｌ 1 ）が、前部のバケットリンク（２５）における、枢支点（２５ａ）から連結点（２６）までの枢支点間の距離（Ｌ 2 ）よりも大きくなるように構成したことを特徴とするバケットシリンダ保護装置。
- 前記アームリンク（３２）のアーム（１１）側枢支点（２１ａ）が、伸縮によりブーム（１０）に対してアーム（１１）を回動させるアームシリンダ（１６）のアーム側枢支点（２１ａ）と一致することを特徴とする請求項１記載のバケットシリンダ保護装置。
- 前記バケットシリンダ保護装置（２８）が左右一対の側板（２９Ｌ・２９Ｒ）と、上板（３０）とで構成されることを特徴とする請求項１及び請求項２記載のバケットシリンダ保護装置。
- 前記上板（３０）を断面視山形に形成したことを特徴とする請求項３に記載のバケットシリンダ保護装置。
- 前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点に自己潤滑性の軸受を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のバケットシリンダ保護装置。
- 前記アームリンク（３２）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点、およびバケットリンク（２５）とバケットシリンダ保護装置（２８）との枢支点において、バケットシリンダ保護装置（２８）をスラスト方向に弾性的に付勢するワッシャ（３８）が設けられることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のバケットシリンダ保護装置。
- 前記ワッシャ（３８）を皿バネワッシャとすることを特徴とする請求項６に記載のバケットシリンダ保護装置。
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