JP6691081B2 - ショートリーチ型油圧ショベル - Google Patents

Description

本発明は、例えばトンネル（横穴）のような掘削作業空間の高さが制限された現場で用いられ、作業機の長さを比較的短くしたショートリーチ型油圧ショベルに関する。

トンネルの内部等の掘削作業空間の高さが制限された現場で活用される油圧ショベルの一種として、作業機が比較的短いショートリーチ型油圧ショベルがある。ショートリーチ型油圧ショベルは、走行体上に旋回可能に設けた旋回体における運転室の側方位置に、ブーム、アーム、バケット等からなる作業機を備えている。ブームは俯仰の動作が可能なように基端部が旋回体に連結されている。このブームの先端部にはアームが、アームの先端部にはバケットが、それぞれ前後方向に回動可能に連結されている。旋回体とブームの間、ブームとアームの間、アームとバケットの間には、ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダがそれぞれ配置してある。

ショートリーチ型油圧ショベルはブームやアームの長さを抑えて作業機をショートリーチにすることで、例えば高さが制約された狭い空間で周囲との干渉を避けつつ硬い地山を力強く掘削してトンネル等を施工することができる。その反面、リーチが短い分だけ掘削面（切羽）の近くでアームが動作することになり、アームの背側（ダンプ方向側）に配置したバケットシリンダやその油圧配管が掘削時に飛散する土砂や岩石等の飛来物に晒される。

そこで、アームの左右の側壁面をガードとして背側に延長し、左右のガードの間にバケットシリンダや油圧配管を配置することで、掘削時に飛散する土砂等の一部をアームの左右のガードで受けてバケットシリンダ等の保護を図ったものがある（特許文献１参照）。

特許第２９３５６３６号公報

しかし、特許文献１に記載されたショートリーチ型油圧ショベルでは、左右からの飛来物の衝突についてはアームの左右の側壁面である程度防げるが、シリンダを収容した左右の側壁面の間の空間の背側は開放されている。従ってアームの背側からの飛来物のバケットシリンダへの衝突、シリンダを収容した空間への飛来物の侵入については対策の余地がある。また、作業機のモーメントの増加を避けるべく、バケットシリンダの保護機構を設けるにしても極力軽量なものとする必要がある。

本発明の目的は、作業機のモーメントの増加を抑制しつつ、バケットシリンダを収容する左右のガードの間の空間への飛来物の侵入を抑制しバケットシリンダを保護することができるショートリーチ型油圧ショベルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、走行体、前記走行体の上部に旋回可能に設けた旋回体、及び前記旋回体に取り付けた作業機を備え、前記作業機が、前記旋回体に回動自在に連結したブーム、前記ブームに回動自在に連結したアーム、前記アームに回動自在に連結したバケット、前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、前記アームに対してアームダンプ側である背側に配置されて前記バケットを駆動するバケットシリンダを有するショートリーチ型油圧ショベルにおいて、前記アームの背側壁面の左右から背側に立ち上がり、互いの対向面間に前記バケットシリンダを収容するシリンダ収容室を形成する左右のガードと、前記バケットシリンダのチューブの背側に固定したブラケットと、前記ブラケットに対して背側に対面して固定され前記左右のガードを跨いで前記シリンダ収容室の背側の開口を覆うトップカバー、及び側面視で前記ガードに一部が重複するように前記トップカバーの左右の端部からアームクラウド側である腹側に立ち下げた左右のサイドカバーを有するチューブカバーと、前記トップカバー及び前記左右のガードの間の間隙を確保するように前記トップカバー及び前記ブラケットの間に介在し、前記トップカバーと前記ブラケットの間にロッドカバー格納スペースを形成するスペーサと、前記バケットシリンダのチューブの背側でロッド側の位置に固定したガイドと、前記バケットシリンダのロッドの背側を覆い、一端が前記バケットシリンダのロッドの先端側部に固定され、他端が前記ガイドにスライド可能に支持されて、前記ロッドの移動に伴ってスライドして前記ロッドカバー格納スペースに出入りするロッドカバーとを備えたことを特徴とする。

本発明に係るショートリーチ型油圧ショベルによれば、作業機のモーメントの増加を抑制しつつ、バケットシリンダを収容する左右のガードの間の空間への飛来物の侵入を抑制しバケットシリンダを保護することができる。

本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの全体構成を表す側面図 図１に示した油圧ショベルのアームをバケットシリンダ等と共に抜き出して表した側面図であり、バケットシリンダ最伸長時の状態を表す図 図１に示した油圧ショベルのアームをバケットシリンダ等と共に抜き出して表した側面図であり、バケットシリンダの中間伸縮時の状態を表す図 図１に示した油圧ショベルのアームをバケットシリンダ等と共に抜き出して表した側面図であり、バケットシリンダ最収縮時の状態を表す図 図４中のＶ−Ｖ線による矢視断面図 図４中のVI−VI線による矢視断面図 図４に示した最収縮状態のバケットシリンダをシリンダカバーと共に表す側面図 図４に示した最収縮状態のバケットシリンダをシリンダカバーと共に表す平面図 図７においてチューブカバー及びロッドカバーを取り外した側面図 図８においてチューブカバー及びロッドカバーを取り外した平面図

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

１．ショートリーチ型油圧ショベル
図１は本発明の一実施形態に係るショートリーチ型油圧ショベルの側面図である。以降、運転席に着いた操作者の前側（図１における左側）、後側（同右側）、左側（同図における紙面に直交する方向の手前側）、右側（同奥側）を旋回体１２の前、後、左、右とする。図１に示したショートリーチ型油圧ショベル（以下、ショートリーチ型油圧ショベルを単に油圧ショベルと記載する）は、ショベル本体１０及びショベル本体１０に取り付けた作業機２０を備えている。ショベル本体１０は、走行体１１及び旋回体１２を備えている。

走行体１１は油圧ショベルの基部構造体をなすものであり、左右の履帯１３を備えたクローラ式の走行体である。左右の履帯１３はそれぞれ左右の走行駆動装置１４により駆動される。走行駆動装置１４は油圧モータと減速機からなる。旋回体１２は、走行体１１上に旋回輪１５を介して設けられており、旋回輪１５を旋回モータ（不図示）で駆動することによって鉛直に延びる軸を中心にして走行体１１に対して旋回する。旋回モータは油圧モータであるが、電動モータが用いられる場合の他、油圧モータと電動モータが併用される場合もある。

旋回体１２は、旋回フレーム１６、運転室１７、機械室１８、カウンタウェイト１９等を備えている。旋回フレーム１６は旋回体１２のベースフレームであり、旋回体１２に搭載される各機器を支持する。運転室１７は旋回フレーム１６の前部における左右方向の一方側（本例では左側）に位置している。運転室１７内には、操作者が座る運転席（不図示）、操作者が操作する操作装置等が配置されている。機械室１８は旋回フレーム１６における運転室１７の後側に配置されている。特に図示していないが、機械室１８には、エンジン（内燃機関）である原動機、原動機により駆動される油圧ポンプ、油圧アクチュエータを駆動する作動油を制御するコントロールバルブ、熱交換器類等が収容されている。原動機に電動モータが用いられる場合もある。また、図示していないが旋回フレーム１６の前部における作業機２０を挟んで運転室１７と反対側にタンク類が配置してある。タンク類には、燃料タンク、作動油タンク等が含まれる。カウンタウェイト１９は作業機２０とのバランスをとる錘であり、旋回フレーム１６の後端に支持されている。旋回体１２の前後方向と走行体１１の走行方向が一致した状態（図１に示した状態）で、カウンタウェイト１９は走行体１１の後端よりも前方に位置している。これにより旋回体１２の最大旋回半径が、例えば走行体１１の車幅程度かそれよりも若干（例えば２０％）大きい程度に小さく抑えられている。そのため旋回体１２の機器レイアウトは密であり、例えば原動機は上から見て旋回輪１５に一部重なるように配置されている。

２．作業機
作業機２０は、ブーム２１、アーム２２、バケット２３、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５、及びバケットシリンダ２６を含む多関節型のフロント作業装置である。

ブーム２１は作業機２０の基礎構造体であり、基端側の部分に対して先端側の部分が前傾するように折れ曲がった側面視で上に凸のブーメラン型の部材である。このブーム２１は左右に延びる軸を介して旋回フレーム１６の前部における運転室１７の側方（本例では右側）の位置に上下方向に回動自在に連結されている。アーム２２はブーム２１と異なり全体として直線的な形状をしており、左右に延びる軸を介してブーム２１の先端に前後に回動可能に連結されている。バケット２３はアーム２２の先端に左右に延びる軸を介して回動可能に連結されている。バケット２３はアーム２２に取り付けられるアタッチメントであり、ブレーカ等の他のアタッチメントと交換可能である。

ブームシリンダ２４はブーム２１を駆動して上下に回動させる油圧シリンダであり、ブーム２１の左右に一本ずつ設けられている。これら左右のブームシリンダ２４は、基端部（本例ではボトム側の端部）が旋回フレーム１６に、先端部（本例ではロッド側の端部）がブーム２１の先端側の部分の側面に、それぞれ左右に延びる軸を介して回動自在に連結されている。

アームシリンダ２５はアーム２２を駆動して前後に回動させる油圧シリンダであり、ブーム２１の先端側部分の下側に配置されている。シリンダの受圧面積を考えると出力的に有利な伸長動作時に負荷の大きなアームクラウド動作が行われるようにすることが一般的であるところ、あえて収縮動作によりアームクラウド動作が行われる構成としてある。例えばブーム２１の下側に配置することで、ブーム２１によってトンネル掘進時の落下物からアームシリンダ２５を保護できる。またブーム２１の下側に配置されたことでアームシリンダ２５がトンネル等の天井に干渉することがなく、トンネル等の切羽の上部を掘削する際にアームシリンダ２５が邪魔にならない。このアームシリンダ２５は、基端部（本例ではボトム側の端部）がブーム２１の下面に設けたブラケット２７に、先端部（本例ではロッド側の端部）がアーム２２の下面に設けたブラケット２８に、それぞれ左右に延びる軸を介して回動自在に連結されている。

バケットシリンダ２６はバケット２３を駆動して回動させる油圧シリンダであり、基端部（本例ではボトム側の端部）がアーム２２の基部側に連結され、先端部（本例ではロッド側の端部）がリンク２９を介してアーム２２の先端及びバケット２３に連結されている。バケットシリンダ２６の先端とリンク２９は左右に延びる軸２６ｓで連結されている。

以上の構成の作業機２０は、同程度の車格の一般的な油圧ショベルに比べて特にブーム２１及びアーム２２が短尺に構成されており、リーチが短くしてある。また、作業機２０の動作範囲も限定的で、ブームシリンダ２４の最伸長状態でもブーム２１は基端側の部分が前傾姿勢をとる範囲に止まり、ブーム２１の基端側の部分が鉛直を越えて後傾することがない。またブームシリンダ２４の最伸長状態では、ブーム２１は先端側の部分が水平（トンネルの天井に平行）かそれに近い姿勢をとり、ブーム２１の先端側の部分の上面は運転室１７の上面と同程度の高さとなる。アームシリンダ２５の最伸長時にはアーム２２はブーム２１の先端側の部分の延長線上に概ね位置するため、ブームシリンダ２４及びアームシリンダ２５を最も伸ばした状態でもアーム２２は前方に延びた状態となる。少なくともアーム２２が水平（油圧ショベルの接地面）に対して４５度の角度を越えて斜め上に立ち上がることはない。このようにして油圧ショベル自らが掘進してきたトンネルの天井にブーム２１やアーム２２が干渉することがないように配慮されている。

３．バケットシリンダの保護構造
図２は図１に示したアーム２２をバケットシリンダ２６等と共に抜き出して表した側面図である。図２にはバケットシリンダ２６の最も伸長した状態を表している。図３は図２の状態からバケットシリンダ２６が収縮した状態、図４はバケットシリンダ２６が最も収縮した状態を表している。図５は図４中のＶ−Ｖ線による矢視断面図、図６は図４中のVI−VI線による矢視断面図である。これらの図を用いて、まずアーム２２の構造について詳細に説明する。

３−１．アームの補足説明
アーム２２は、背側壁面２２ａ、腹側壁面２２ｂ、左右の側壁面２２ｃ、ボス２２ｄ，２２ｅ等で構成されている。ここで「背側」はアームダンプ側を指し、「背側壁面」はアーム２２の壁面のうちアームダンプ方向を向いた外壁面のことである。反対に「腹側」はアームクラウド側を指し、「腹側壁面」はアーム２２の壁面のうちアームクラウド方向を向いた外壁面のことである。図２の図示状態では背側壁面２２ａはアーム２２の上面、腹側壁面はアーム２２の下面に対応する。上記のブラケット２８は腹側壁面２２ｂのブーム寄りの位置に設けられている。本実施形態では背側壁面２２ａと腹側壁面２２ｂはブーム側（図２における右側）からバケット側（同左側）に平行に延びる平板状であり、背側壁面２２ａについては長手方向の両端部が腹側壁面２２ｂに近付く方向に折れ曲がって傾斜している。左右の側壁面２２ｃは、背側壁面２２ａと腹側壁面２２ｂの左右で背側壁面２２ａと腹側壁面２２ｂに渡され、それぞれ背側壁面２２ａと腹側壁面２２ｂを連結している。上記のリンク２９はアーム２２の左右両側に設けられており、それぞれ基端が左右の側壁面２２ｃに回動自在に軸支されている。これら背側壁面２２ａ、腹側壁面２２ｂ及び左右の側壁面２２ｃにより、アーム２２は全長に亘って直交断面が四角形の筒状に形成されている。ボス２２ｄはアーム２２のブーム側の端部に、ボス２２ｅがアーム２２のバケット側の端部に軸を左右に延ばした姿勢で設けられている。ボス２２ｄはブーム２１とアーム２２を連結する軸を支持するすべり軸受けであり、ボス２２ｅはアーム２２とバケット２３を連結する軸を支持するすべり軸受けである。

本実施形態においては、アーム２２の左右の側壁面２２ｃが背側壁面２２ａを越えて背側に延びており、側壁面２２ｃにおける背側壁面２２ａよりも背側に延びた部分が左右のガード３１を構成している。従って、ガード３１の厚さ（左右方向の寸法）は、本実施形態ではアーム２２の側壁面２２ｃの厚さに等しい。但し、ガード３１は側壁面２２ｃと一体ではなく、側壁面２２ｃとは別部材としても良い。この場合、アーム２２の側壁面２２ｃとガード３１が同じ厚さである必要はない。

左右のガード３１はアーム２２の背側壁面２２ａの左右から背側に立ち上がり、互いの対向面間にバケットシリンダ２６を収容するシリンダ収容室３２（図５等）を形成する。左右のガード３１は、アーム２２のブーム側端部からバケット側にバケットシリンダ２６に沿って、バケットシリンダ２６とリンク２９とを連結する軸２６ｓがバケットシリンダ２６の伸縮に伴って移動する範囲の間際まで延びている。軸２６ｓとの干渉を避けるためである。本実施形態ではバケットシリンダ２６のロッド側をリンク２９に連結しているため、軸２６ｓとの干渉を避ける範囲に制限することで、ガード３１はバケットシリンダ２６のチューブ２６ａの左右の側方をカバーする範囲に形成されている。側面視でガード３１はバケットシリンダ２６のチューブ２６ａの殆どの部分（実質全体）に重なっている。

またガード３１のバケット側の端面は、ガード３１の支持強度を強めるためにアーム２２の背側壁面２２ａに近付くにつれてバケット側に傾斜した末広がり形状をしている。ガード３１の背側の端面３１ａは、バケットシリンダ２６に沿って直線状に形成されており、本実施形態ではアーム２２の背側壁面２２ａに平行に延びている。ガード３１の高さ（アーム２２の背側壁面２２ａから端面３１ａまでの寸法）は、バケットシリンダ２６が背側壁面２２ａに最も近接した状態（バケットシリンダ２６の最伸長時）のチューブ２６ａを側面視でカバーする程度に確保されている。つまり側面視で背側壁面２２ａに最も近接した状態のバケットシリンダ２６のチューブ２６ａの上縁線よりもガード３１の背側の端面３１ａの全体が背側に位置している。但しこのチューブ２６ａの上縁線とガード３１の端面３１ａの距離は短く、バケットシリンダ２６の伸縮の過程で、図３に示したようにチューブ２６ａのロッド側の部分はガード３１の端面３１ａを越えて背側に突出する。

３−２．バケットシリンダの補足説明
バケットシリンダ２６は、アーム２２に対して背側に配置されており、チューブ２６ａ、ロッド２６ｂ、ボス２６ｃ，２６ｄ及び台座２６ｅ〜２６ｇを備えている。バケットシリンダ２６のチューブ２６ａは基端部にボス２６ｃを備えている。ボス２６ｃには左右のガード３１の後端付近を貫通する軸２６ｔが通っており、これによりバケットシリンダ２６がガード３１に対して回動自在に支持されている。チューブ２６ａは左右のガード３１の間のシリンダ収容室３２にバケットシリンダ２６の油圧配管２６ｈ（図２）と共に配置されている。上記の通りバケットシリンダ２６の最伸長時（図２）には、側面視でチューブ２６ａの全部又は全部に近い部分がガード３１に隠れる。ロッド２６ｂは先端部にボス２６ｄを備えている。ボス２６ｄには左右のリンク２９を貫通する軸２６ｓが通っており、これによりバケットシリンダ２６がリンク２９に対して回動自在に支持されている。台座２６ｅ，２６ｆ，２６ｇはブーム側からこの順でチューブ２６ａの背側部分に概ね等間隔で設けられている。

３−３．シリンダカバー
図７は図４に示した最収縮状態のバケットシリンダ２６をシリンダカバーと共に表す側面図、図８は平面図である。図９は図７においてチューブカバー及びロッドカバーを取り外した側面図、図１０は図８においてチューブカバー及びロッドカバーを取り外した平面図である。先の各図に加えてこれら図７〜図１０を参照して分かる通り、本実施形態に係る油圧ショベルは、バケットシリンダ２６を保護するシリンダカバー４０を備えている。シリンダカバー４０は、ブラケット４１、チューブカバー４２、スペーサ４３、ガイド４４、ロッドカバー４５及びリアカバー４６を備えている。

−ブラケット−
ブラケット４１はチューブカバー４２を固定するための部材であり、本実施形態ではチューブ２６ａの背側に対面してチューブ２６ａに沿って延びる矩形状の平板である。図１０等から分かる通りブラケット４１はチューブ２６ａに沿って台座２６ｅ，２６ｆの間に延在しており、左右の幅はチューブ２６ａの直径と同程度かそれよりも若干広い。ブラケット４１の背側面にはプレート４７が重ねられ、例えばブラケット４１に当接等で一体化されている。背側から見てプレート４７は左右の幅が狭く形成されており、ブラケット４１と中心を合わせて重なっており、ブーム側の端部はブラケット４１から突出している。そして、中央の台座２６ｆにプレート４７と共にブラケット４１が、またプレート４７のブーム側の端部がブーム側の台座２６ｅに、それぞれボルトＢ１（図５、図１０等）で固定されている。これらボルトＢ１の頭部はプレート４７の板厚内に納まり、プレート４７の背側面から出ないようにしてある。このようにしてブラケット４１はバケットシリンダ２６のチューブ２６ａの背側に固定されている。

−チューブカバー−
チューブカバー４２はシリンダ収容室３２及びそこに収容されたバケットシリンダ２６のチューブ２６ａを背側から覆うカバーである。このチューブカバー４２はバケットシリンダ２６に直交する断面がトップカバー４２ａと左右のサイドカバー４２ｂとで腹側に開口を向けたＵ字型をしている。

トップカバー４２ａはバケットシリンダ２６に沿って延びる平板状の部位であり、ブラケット４１に対してスペーサ４３（後述）を介して背側に対面している。図８に示したようにこのトップカバー４２ａは背側から見て矩形状をしており、図７等に示したようにチューブ２６ａのバケット側端部に対応する位置からボス２６ｃに対応する位置にかけて延在している。またトップカバー４２ａは左右のガード３１を跨いでシリンダ収容室３２の背側の開口を覆い塞いでいる。トップカバー４２ａは複数（本例では６つ）のボルトＢ２（図５、図８等）でブラケット４１に固定されている。具体的には、本例ではトップカバー４２ａの腹側面にスペーサ４３（後述）が溶接等で固定されている。各ボルトＢ２は対応するスペーサ４３を貫通し、スペーサ４３及びブラケット４１を挟んで配置されたナットＮ（図５等）にねじ込まれ、これによりチューブカバー４２がブラケット４１に対して固定される。本例ではナットＮはブラケット４１の腹側面に溶接等で固定してあるが、特にブラケット４１に固定する必要はない。またボルトＢ２の頭部はトップカバー４２ａ及びスペーサ４３の板厚内に納まり、トップカバー４２ａの背側面から出ないようにしてある。

左右のサイドカバー４２ｂはトップカバー４２ａの左右の端部からに立ち下がった部位であり、本実施形態では板状であってトップカバー４２ａの左右を腹側に折り曲げて形成されているが、別部材としてトップカバー４２ａに取り付けても良い。これらサイドカバー４２ｂは、トップカバー４２ａと同じく図７等に示したようにチューブ２６ａのバケット側端部に対応する位置からボス２６ｃに対応する位置にかけて延在している。また左右のサイドカバー４２ｂは対応するガード３１の車幅方向のそれぞれ外側に対面しており、側面視でガード３１に一部が重複している。サイドカバー４２ｂは、バケットシリンダ２６の伸縮の過程でアーム２２の背側壁面２２ａからチューブ２６ａが最も離れた状態でも、側面視で腹側の端面４２ｃがガード３１の背側の端面３１ａを越えない寸法や形状をしている（図３）。つまり背側壁面２２ａからチューブ２６ａが最も離れた状態でも、側面視でサイドカバー４２ｂの腹側の端面４２ｃはガード３１の背側の端面３１ａより常時腹側にある。本実施形態では、背側壁面２２ａからチューブ２６ａが最も離れた状態で、左右から見てサイドカバー４２ｂの腹側の端面４２ｃがガード３１の背側の端面３１ａに近接し平行となるようにしてある。つまり、サイドカバー４２ｂの腹側の端面４２ｃが、バケットシリンダ２６のロッド側からボトム側に向かってトップカバー４２ａとの距離が短くなるようにトップカバー４２ａに対して傾斜している。側面視でトップカバー４２ａに対して端面４２ｃがなす角（挟角）は、背側壁面２２ａからバケットシリンダ２６が最も離れた時にチューブ２６ａがガード３１の端面３１ａに対してなす角（挟角）と同程度である（但し製作誤差は許容される）。

−スペーサ−
スペーサ４３はトップカバー４２ａと左右のガード３１の背側の端面３１ａとの間の間隙を確保するための部材であり、複数個所（本例では６箇所）でトップカバー４２ａとブラケット４１の間に介在している。図５等に示したようにスペーサ４３はプレート４７を挟んだ左右両側においてそれぞれブーム側からバケット側に等間隔で３つずつ配置されている。これらスペーサ４３によってトップカバー４２ａと左右のガード３１との間の間隙を確保することで、図３に示したようにバケットシリンダ２６の最伸長時でもトップカバー４２ａのブーム側端部がガード３１に干渉することがない。また、スペーサ４３を設けたことにより、トップカバー４２ａとブラケット４１との間でスペーサ４３の左右の列の間にロッドカバー格納スペース４８（図５）が形成されている。ロッドカバー格納スペース４８はトップカバー４２ａに沿って薄く延びている。

−ガイド−
ガイド４４はロッドカバー４５をスライド自在に支持するためのものであり、バケットシリンダ２６のチューブ２６ａの背側でロッド側の位置、本例では台座２６ｇにボルトＢ３で固定されている。本実施形態におけるガイド４４はバケットシリンダ２６の伸縮方向に短い矩形状の板材であり、左右方向の長さについてはプレート４７の同方向の幅より長く左右のスペーサ４３の間隔よりは短い。ガイド４４の厚みはプレート４７の厚みよりも薄い。ガイド４４は図１０のように背側から見てプレート４７と中心線が一致するようにプレート４７よりもバケット側に位置し、バケットシリンダ２６の伸縮方向から見て図９等に示したようにプレート４７に厚み方向に少なくとも一部が重なっている。またガイド４４と台座２６ｇの間には座板４９（図６）が介在している。座板４９は、ガイド４４等に直交する方向について、ガイド４４の腹側面とブラケット４１の背側面との間に段差を確保している（図９に示したようにガイド４４の腹側面がブラケット４１の背側面よりも背側に位置している）。ガイド４４の腹側面とブラケット４１の背側面の段差寸法は、ロッドカバー４５を構成する板材の板厚よりも大きい。

−ロッドカバー−
ロッドカバー４５はバケットシリンダ２６のロッド２６ｂの背側を覆うカバーであり、一端（バケット側の端部）がロッド２６ｂ（厳密にはその先端のボス２６ｄ）に固定され、他端（ブーム側の端部）がガイド４４にスライド可能に支持されている。ロッドカバー４５は背側から見るとバケットシリンダ２６に沿って長い矩形状をしている。ロッドカバー４５の左右方向の幅は、バケットシリンダ２６のロッド２６ｂの直径、上記の座板４９及びプレート４７の左右の幅よりも広いが、スペーサ４３の左右の列の間隔よりは狭い。ロッドカバー４５の断面（バケットシリンダ２６の中心線に直交する断面）は、開口を腹側に向けた扁平なＣ字型である（矩形の薄板の長辺、つまり左右の端部を腹側に折り返した形状である）。上記のガイド４４はこのロッドカバー４５の内側に位置し、ロッドカバー４５の左右のフック状に折り返した部分がガイド４４の左右の端部を抱え込むことで、ガイド４４に対してロッドカバー４５が長手方向にスライド自在に支持されている。これによりロッドカバー４５はバケットシリンダ２６の伸縮時にロッド２６ｂの移動に伴ってスライドし、ロッドカバー格納スペース４８（図５）に出入りする。このとき、ロッドカバー４５のＣ字型の断面の開口部の間口は座板４９やプレート４７の左右方向の幅寸法よりも広く、ロッドカバー４５はスライド時に座板４９やプレート４７とも干渉しない。特にプレート４７はロッドカバー格納スペース４８に配置されているが、バケットシリンダ２６が収縮してロッドカバー格納スペース４８に入り込んだ際にはロッドカバー４５はプレート４７を包囲する格好で狭隘なスペースに入り込む（図５）。言い換えれば、プレート４７によって逆Ｕ字型に制限されたロッドカバー格納スペース４８の断面形状に合わせて、ロッドカバー４５の断面形状が上記のように工夫されている。また、前述したガイド４４の腹側面とブラケット４１の背側面の段差寸法は、ロッドカバー４５の左右の折り返し部分の端部（ガイド４４の腹側に対面する部分）がブラケット４１に干渉しないようにするための工夫である。

−リアカバー−
リアカバー４６はシリンダ収容室３２のブーム側の開口を少なくともボス２２ｄ，２６ｃの間に亘って覆う平板状のカバーであり、左右のガード３１の間を跨ぎ左右のガード３１の端面にボルトで固定されている。リアカバー４６によってシリンダ収容室３２のブーム側の開口のバケットシリンダ２６とアーム２２の背側壁面２２ａとの間がカバーされ、またその面積の範囲において油圧配管２６ｈを併せて覆っている。

−効果−
（１）本実施形態によれば、バケットシリンダ２６の左右がガード３１で覆われているため、左右からの飛来物のチューブ２６ａ等への衝突をガード３１により抑制できる。左右のガード３１の間のシリンダ収容室３２はバケットシリンダ２６の揺動を許容するために背側が開放されているが、シリンダ収容室３２の背側はチューブカバー４２で覆われている。チューブカバー４２はトップカバー４２ａが左右のガード３１を跨ぎ、左右のサイドカバー４２ｂが立ち下げられてガード３１の左右方向の外側に重なる形状であるため、シリンダ収容室３２に対する背側からの飛来物の侵入を極めて良好に抑制する。よってバケットシリンダ２６や油圧配管２６ｈへの背側からの飛来物の衝突、シリンダ収容室３２内におけるバケットシリンダ２６と周囲構造物（ガード３１やアーム２２の背側壁面２２ａ等）との間に異物が噛み込むこと等を抑制できる。またバケットシリンダ２６のロッド２６ｂについても、ロッド２６ｂに追従するロッドカバー４５で覆われているため、背側等からの飛来物との衝突から保護することができる。

加えて、チューブカバー４２はブラケット４１を介してチューブ２６ａに固定され、ロッドカバー４５は一端がロッド２６ｂに固定され、他端がガイド４４を介してチューブ２６ａに支持されている。つまりシリンダカバー４０はガード３１を含めてアーム２２の構成要素とは係り合っておらず、バケットシリンダ２６にのみ支持されている。これによりバケットシリンダ２６に伴ってシリンダカバー４０が揺動し、バケットシリンダ２６が揺動してもシリンダカバー４０が常時一定距離で近接し両者の間隙が広がることがない。そのため、シリンダカバー４０とバケットシリンダ２６の間に飛来物が入り込んで噛み込むことも抑制することができる。

なお、構造上、シリンダ収容室３２のバケット側は開口するが、ショートリーチ側の作業機２０のアーム２２は際上昇した状態でも水平程度であり、大半は下向きである。従って前部開口からシリンダ収容室３２に飛来物は入り込み難い。

ここで、単純にバケットシリンダ２６の揺動及び伸縮の範囲を丸ごと箱型のカバーで包囲する構造も考えられるが、この場合にはカバーが必要以上に大きくなり、作業機２０のモーメントの増加を抑える観点では好ましくない。そこで本実施軽形態ではバケットシリンダ２６の保護構造の重量抑制に関して次の通り工夫されている。

まずアーム２２の背側壁面２２ａの左右にガード３１を立ち上げるに当たり、仮にバケットシリンダ２６の左右のリンク２９をガード３１の間に配置すれば、バケットシリンダ２６の全長に亘って側部をガード３１でカバーできる。しかしこの場合には、バケットシリンダ２６のロッド側のボス２６ｄとガード３１との間の狭い間隙に納めるために左右のリンク２９を薄型化しなければならない。硬い地山の掘削に耐えるため、リンク２９には一定の厚みを持たせて高強度を確保したい。アーム２２の左右の幅を広くすればリンク２９に十分な厚みを持たせられるが、それでは過度にアーム２２の重量が増加してしまう。従って、本実施形態ではアーム２２の幅を必要以上に広げることはせず、左右のリンク２９をアーム２２の側壁面２２ｃの外側に配置し、これらリンク２９に必要な厚みを持たせて十分な強度を確保している。

次に、リンク２９をアーム２２の側壁面２２ｃの外側に配置すると、バケットシリンダ２６のロッド側のボス２６ｄに支持されて左右のリンク２９の間に渡される軸２６ｓがアーム２２を左右に跨いて延びる。そのため、軸２６ｓとの干渉を避けるために、ガード３１によるバケットシリンダ２６のカバー範囲は軸２６ｓの移動範囲を避けてチューブ２６ａの側部をカバーする範囲に制限してある。この点はリンク２９との干渉を避ける観点でチューブカバー４２のサイドカバー４２ｂについても同様のことが言える。また、バケットシリンダ２６は最収縮時と最伸長時にアーム２２の背側壁面２２ａに最も近付く。アーム２２の背側壁面２２ａからのガード３１の高さについては、側面視で背側壁面２２ａに最も近付いた状態のチューブ２６ａがカバーできる程度に抑えている。そのためガード３１の背側の端面３１ａは、図２や図４に示したように背側壁面２２ａに最も近付いた状態のチューブ２６ａに沿う（本実施形態ではチューブ２６ａと実質的に平行になる）ように形成されている。このようにアーム２２の長手方向及び厚み方向に面積が必要最小限に抑えられていることで、ガード３１の重量も最小限に抑えてある。

ガード３１の面積を抑えた結果、バケットシリンダ２６の伸縮の過程でアーム２２の背側壁面２２ａから遠ざかった際に、側面視でチューブ２６ａがガード３１の背側の端面３１ａを超える。従って左右のガード３１の背側の端面３１ａ同士を繋ぐ天板を設けることはできない。そこで、本実施形態ではブラケット４１を介してチューブカバー４２をバケットシリンダ２６のチューブ２６ａに取り付け、チューブカバー４２がバケットシリンダ２６に伴って揺動する構造を採用している。チューブカバー４２は単なる平板状のものではなく、トップカバー４２ａの左右両側からサイドカバー４２ｂが腹側の延び、左右のガード３１のそれぞれ外側に常時重なる形状としてある。これによりバケットシリンダ２６に伴ってチューブカバー４２が揺動してもチューブカバー４２とガード３１との間が開口しない。

また、ガード３１の内側にサイドカバー４２ｂが重なる構造とすることも考えられるが、この場合にはサイドカバー４２ｂとガード３１との間の隙間が背側に露出してしまう。本実施形態ではサイドカバー４２ｂをガード３１の外側に対面させることで、左右のガード３１の間のシリンダ収容室３２の背側の開口を左右方向の全域に亘って覆うことができる。

また、トップカバー４２ａが左右のガード３１を跨ぐようにチューブカバー４２を設けた結果、ガード３１の背側の端面３１ａとトップカバー４２ａとの最小距離がバケットシリンダ２６の揺動に伴って変化する。ガード３１の端面３１ａとトップカバー４２ａとの干渉を避けるため、ブラケット４１に対してスペーサ４３を介してチューブカバー４２を取り付けることで、トップカバー４２ａとガード３１の端面３１ａとの間に若干のクリアランスを確保している。同時に、スペーサ４３が介在することでチューブカバー４２（トップカバー４２ａ）とブラケット４１との間に薄く長い隙間空間が形成される。本実施形態ではこの隙間空間をロッドカバー格納スペース４８として活用し、バケットシリンダ２６の収縮時にロッド２６ｂに伴ってスライドするロッドカバー４５をこのロッドカバー格納スペース４８に格納することができる。

以上のよう、シリンダカバー４０やガード３１を含むバケットシリンダ２６の保護構造は極力コンパクトで軽量に構成されている。本実施形態によれば、作業機２０のモーメントの増加を抑制しつつ、シリンダ収容室３２への飛来物の侵入を抑制しバケットシリンダ２６を保護することができる。

（２）上記の通り、バケットシリンダ２６がアーム２２の背側壁面２２ａから最も離れた時でも、側面視でサイドカバー４２ｂ腹側の端面４２ｃが側面視でガード３１の背側の端面３１ａを越えないように構成されている。よって、側面視で常にサイドカバー４２ｂとガード３１との間に隙間が生じることがない。従ってシリンダ収容室３２の四方をアーム２２、ガード３１及びチューブカバー４２で常時包囲することができる。このとき、本実施形態のいては、サイドカバー４２ｂの腹側の端面４２ｃをトップカバー４２ａに対して傾斜させ、バケットシリンダ２６がアーム２２の背側壁面２２ａから最も離れた状態で最低限サイドカバー４２ｂがガード３１と重なるようにしてある。これによりサイドカバー４２ｂの面積を抑えられ、バケットシリンダ２６の保護構造をより軽量なものとすることができる。但し、基本的な上記効果（１）を得る限りにおいてはこのような構成には限定されず、例えばサイドカバー４２ｂの端面４２ｃがトップカバー４２ａと平行な構成であっても良い。

（３）アーム２２の左右の側壁面２２ｃを背側壁面２２ａを越えて背側に延ばしてガード３１を形成したことにより、ガード３１は頑丈なアーム２２の構造材で形成され、またアーム２２の側壁面２２ｃとの継ぎ目もない。そのためガード３１が高強度である。但し、この点も効果（１）を得る限りにおいては限定されず、例えば別に製作したガード３１をアーム２２の側壁面２２ｃ若しくは背側壁面２２ａに溶接等で固定した構成であっても良い。

（４）シリンダ収容室３２は筒型の空間であるためブーム側も開口するが、本実施形態ではシリンダ収容室３２のブーム側の開口もリアカバー４６で一部覆ってある。これにより上を向くことが多いシリンダ収容室３２のブーム側の開口の間口を狭め、ブーム側の開口からシリンダ収容室３２への異物の侵入、ひいてはシリンダ収容室３２に収容されたバケットシリンダ２６や油圧配管２６ｈをそれら異物から保護できる。

１１…走行体、１２…旋回体、２０…作業機、２１…ブーム、２２…アーム、２２ａ…背側壁面、２２ｃ…側壁面、２３…バケット、２４…ブームシリンダ、２５…アームシリンダ、２６…バケットシリンダ、２６ａ…チューブ、２６ｂ…ロッド、３１…ガード、３１ａ…ガードの背側の端面、３２…シリンダ収容室、４１…ブラケット、４２…チューブカバー、４２ａ…トップカバー、４２ｂ…サイドカバー、４２ｃ…サイドカバーの腹側の端面、４３…スペーサ、４４…ガイド、４５…ロッドカバー、４８…ロッドカバー格納スペース

Claims (5)

1. 走行体、前記走行体の上部に旋回可能に設けた旋回体、及び前記旋回体に取り付けた作業機を備え、前記作業機が、前記旋回体に回動自在に連結したブーム、前記ブームに回動自在に連結したアーム、前記アームに回動自在に連結したバケット、前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、前記アームに対してアームダンプ側である背側に配置されて前記バケットを駆動するバケットシリンダを有するショートリーチ型油圧ショベルにおいて、
   前記アームの背側壁面の左右から背側に立ち上がり、互いの対向面間に前記バケットシリンダを収容するシリンダ収容室を形成する左右のガードと、
   前記バケットシリンダのチューブの背側に固定したブラケットと、
   前記ブラケットに対して背側に対面して固定され前記左右のガードを跨いで前記シリンダ収容室の背側の開口を覆うトップカバー、及び側面視で前記ガードに一部が重複するように前記トップカバーの左右の端部からアームクラウド側である腹側に立ち下げた左右のサイドカバーを有するチューブカバーと、
   前記トップカバー及び前記左右のガードの間の間隙を確保するように前記トップカバー及び前記ブラケットの間に介在し、前記トップカバーと前記ブラケットの間にロッドカバー格納スペースを形成するスペーサと、
   前記バケットシリンダのチューブの背側でロッド側の位置に固定したガイドと、
   前記バケットシリンダのロッドの背側を覆い、一端が前記バケットシリンダのロッドの先端側部に固定され、他端が前記ガイドにスライド可能に支持されて、前記ロッドの移動に伴ってスライドして前記ロッドカバー格納スペースに出入りするロッドカバーとを備えたことを特徴とするショートリーチ型油圧ショベル。
2. 請求項１に記載のショートリーチ型油圧ショベルにおいて、前記サイドカバーが、前記バケットシリンダの伸縮に伴って前記アームの背側壁面から前記チューブが最も離れた状態でも、側面視で腹側の端面が前記ガードの背側の端面を越えないように形成されていることを特徴とするショートリーチ型油圧ショベル。
3. 請求項２に記載のショートリーチ型油圧ショベルにおいて、前記サイドカバーの腹側の端面が、前記バケットシリンダのロッド側からボトム側に向かって前記トップカバーとの距離が短くなるように前記トップカバーに対して傾斜していることを特徴とするショートリーチ型油圧ショベル。
4. 請求項１に記載のショートリーチ型油圧ショベルにおいて、前記アームの左右の側壁面が前記アームの背側壁面を越えて背側に延びており、前記側壁面における前記アームの背側壁面よりも背側に延びた部分が前記左右のガードを構成していることを特徴とするショートリーチ型油圧ショベル。
5. 請求項１に記載のショートリーチ型油圧ショベルにおいて、前記アームシリンダが前記ブームの下側に配置されていることを特徴とするショートリーチ型油圧ショベル。

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