WO1996014476A1

WO1996014476A1 - Engin de chantier

Info

Publication number: WO1996014476A1
Application number: PCT/JP1995/002252
Authority: WO
Inventors: Youjirou Ohbatake; Hidetoshi Sasaki
Original assignee: Komatsu Ltd.
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-11-06
Publication date: 1996-05-17
Also published as: JP3446847B2; KR0162948B1; EP0791693A4; US5822892A; KR960018084A; EP0791693B1; EP0791693A1; DE69534372D1; JPH08134946A; DE69534372T2

Description

明細害作業車両技術分野

本発明は、作業車両に係わり、特には、運転席の前方にバケツ卜等の作業装置を有する作業車両に関するものである。背景技術

運転席の前方にバゲット等の作業装置を有する作業車両として、例えば出願人が先に提案している日本特開平 6 — 1 3 6 7 7 9号がある。作業車両の一つである建設機械 1 0 0は、図 4 に示すように、車体フレーム 1 2 1 に第 1 ブーム 1 3 1 aを、第 1 ブーム 1 3 1 aに第 2 ブーム 1 3 1 bを、及び第 2 ブーム 1 3 1 b にアーム 1 3 2を、それぞれ揺動自在に装着している。アーム 1 3 2には、バゲット 1 3 3等を有する作業装置 1 3 0を装着している。走行姿勢におけるバゲット 1 3 3は、下部フレーム 1 1 1の前方に固着したブラケッ卜 1 1 5の上に置かれ、また引っかけ装置 1 1 6でバケツ卜先端部を引っかけられることにより、安定して格納されている。

また、建設機械 1 0 0は、車体フレーム 1 2 1 と第 2ブーム 1 3 l bとに装着されて第 2 ブーム 1 3 1 bを揺動する第 1 ブームシリンダ 1 3 5 と、第 2 ブーム 1 3 l bと第 1 ブーム 1 3 1 aとに装着されて第 2 ブーム 1 3 l bを揺動する第 2ブームシリンダ 1 3 6 と、第 2ブーム 1 3 l bとアーム 1 3 2 とに装着されてアーム 1 3 を揺動するアームシリンダ 1 3 7とを備えている。これらのブーム、シリンダ等は、車体フレーム 1 2 1 と第 1 ブーム 1 3 1 aがピン 1 2 3 により、第 1 ブーム 1 3 1 aと第 2ブーム 1 3 1 bがピン 1 4 1 により、車体フレーム 1 2 1 と第 1 ブームシリンダ 1 3 5がピン 1 2 4により、及び第 2ブーム 1 3 1 bと第 1 ブームシリンダ 1 3 5がピン 1 4 3により、それぞれ連結されている。図示の格納姿勢において、ピン 1 2 3 とピン 1 4 1 とを結ぶ線に対し、ピン 1 2 4 は線の一端側に、またピン 1 4 3 は線の他端側に位置している。

しかし、かかる建設機械 1 0 0 は、作業装置 1 3 0を格納した走行姿勢（図 4 ) において、バケツト 1 3 3を固定するブラケッ卜 1 1 5が下部フレーム 1 1 1 の前方に配設される為に、フロントオーバハング量 1 1 2が大きくなり、しかも旋回半径も大きい。また、例えば、左側に運転室 1 6 0力右側に作業装置 1 3 0が装着される場合、アーム 1 3 2 とアームシリンダ 1 3 7の格納姿勢高さ 1 1 3が高い為に、右前方下部の視界性に問題が生ずる。

この視界性を改善する技術として、図 5に示す建設機械 1 1 0が知られている。建設機械 1 1 0 は、作業装 S 1 3 0を格納した走行姿勢における側方の視界性力建設機械 1 0 0の格納姿勢に比べて大幅によくなる。しかし、作業装置 1 3 0の格納姿勢高さ 1 1 4が高いため、建設機械 1 1 0の重心位置も高くなり、高速自走時の安定性に問題が生ずる。

さらに、最近の道路走行車両の増加に伴い、一般道路での作業車両の輸送性（自走性）の向上が強く求められている。特に、作業現場が頻繁に移り変わる作業車両においては、作業車両と言えども、一般道路を自走出来ると共に、輸送時の自走速度の高速化が求められている。この場合には、高速自走時の安定性、旋回性、全長の短縮化、視界性、及び小回り性等が要求される。発明の開示

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためになされたもので、視界性と輸送性に優れ、広い範囲で掘削力が大きく、また作業装置がスムーズに作動する作業車両を提供することを目的とする。

本発明に係る作業車両は、下部走行体に上部旋回体を設け、上部旋回体上に、ブーム、アーム及びバケツトを備える作業装置と、運転席とを取着する作業車両において、

前記作業装置は、車体フレーム上に取着する第 1 ブームと第 2 ピンを介して第 1 ブームに取着する第 2 ブームとに分割したブームと、第 7 ピンを介して第 2 ブームの先端部に取着するアームと、アームの先端部に取着するバケツ卜とを備える作業装置であり、

第 1 ブームが、第 2 ブームの第 6 ピンと車体フレームの第 5 ピンとに取着する第 1 ブームシリンダにより揺動自在であり、

第 2 ブームが、第 1 ブームの第 3 ピンと第 2 ブームの後端部の第 4 ピンとに取着する第 2 ブームシリンダにより摇動自在であり、

第 2 ブームには、第 7 ピンの近傍に取着される第 1 0 ピンを介して、第 1 アームリンクの一端部を取着し、

アーム後端部には、第 8 ピンを介して、第 2 アームリンクの一端部を取着し、一端部を第 2 ブームの後部に取着するアームシリンダの他端部と、第 1 アームリンク及び第 2 アームリンクの各他端部とを第 9 ピンを介して連結することを特徵とする。

また、第 8 ピンと第 7 ピンとのピン中心間長さに対して、第 9 ピンと第 1 0 ピンとのピン中心間長さを大きくするとよい。さらに、第 1 ブームの内側に、第 2 ブームを格納する第 2 ブーム収納部を設け、走行時の分割ブームは、第 2 ブームを第 2 ブーム収納部に格納した状態とするのが望ましい。更には、アームは、ァ一ムシリンダを収縮した状態で、下部走行体の下部フレームの上面とほぼ平行であり、走行時における作業装置の姿勢は、格納伏態の分割ブームと、アームシリンダ収縮状態のアームとが、略 V字状をなす格納姿勢であることが望ましい。以上の構成によれば、分割ブームとしたので、格納姿勢から作業姿勢への作動時、第 2 ブームシリンダの口ッドを収縮させることにより、第 2 ブームは、第 2 ピンを支点として回動する。この収縮と同時に第 1 ブームシリンダを伸長させることにより、第 1 ブームは、第 1 ピンを支点として反時計方向に回動する。格納姿勢時、第 1 ピンの中心と第 2 ピンの中心とを結ぶ線分を基準とすると、第 1 ピンの中心と第 6 ピンの中心とを結ぶ線分は、反時計方向の角度を有するので、起伏作動がスムーズとなる。作業装置を格納姿勢から作業姿勢に、又は逆の姿勢に移行する時には、第 2 ブームシリンダと、第 1 ブームシリンダへ作動油を供給することにより、分割ブームは、極めて広範囲でスムーズに作動する。

また、アームシリンダを伸縮して第 1 及び第 2 アームリンクを作動させる際、第 9 ピンと第 1 0 ピンとのピン中心間長さを相対的に大きくしてあるので、ァームシリンダのストロークに対して、従来より大きなアームの回動角が得られる。しかも、回転モーメン卜半径が、従来に対して大きくなるので、バケツト先端の刃先の掘削力は、大きくなる。

さらに、第 1 ブームの内側に第 2 ブーム収納部を設ける場合、第 2 ブー厶シリンダを伸長することにより、第 2 ブームが格納されるので、分割ブームはコンパク卜な格納姿勢となる。従って、格納姿勢での走行時、運転室内の運転者は、良好な視界性を得ることが可能となるので、安全が確保できる。さらには、格納時のアームが下部フレームの上面とほぼ平行となり、かつ、アームと分割ブームとは略 V字状となるようにしている。これにより、良好な視界性が得られると共に、作業装置が低重心となり、高速自走時の安定性が確保できる。図面の簡単な説明

図 1 は本発明の実施例に係る作業車両の格納姿勢の側面図、

図 2 は実施例に係る作業車両の作業状態の側面図、

図 3 は図 2の m矢視図であって、第 2 ブーム及び第 2 ブームシリンダを第 1 ブームに格納する構造の説明図、

図 4 は従来技術に係る作業車両の作業装置の側面図、

図 5 は別の従来技術の作業車両に係る自走輸送姿勢での作業装置の側面図である

発明を実施するための最良の形態

本発明に係る作業車両について、好ましい実施例を添付図面に従って以下に詳述する。図 1及び図 2において、作業車両 1 は、下部走行体 1 0と、下部走行体 1 0の中心近傍を旋回中心 C Lとして、下部走行体 1 0に旋回自在に装着された上部旋回体 2 0 とを備えている。また、作業車両 1 は、上部旋回体 2 0上の車体フレーム 2 1 に装着されて、上部旋回体 2 0に対して俯仰自在な作業装置 3 0と、作業装置 3 0を操縦するために運転者 6 1が搭乗する運転室 6 0とを備えている。下部走行体 1 0は、下部フレーム 1 1 に装着された走行用油圧モーター（図示せず）等により回転して、作業車両 1を走行させる車輪 1 2 と、下部フレーム 1 1 に配設された上部旋回体 2 0を支持する旋回用べァリング 1 3とを備えている。なお、車輪 1 2は、無限軌道履帯であっても良い。

上部旋回体 2 0は、旋回用ベアリング 1 3に支持される車体フレーム 2 1 と、車体フレーム 2 1 に取着されて、カウンタウェイト 2 2 aを含む旋回体力バー 2 2とからなっている。また、上部旋回体 2 0は、下部フレーム 1 1 の幅方向及び前後方向のほぼ中心にある旋回中心 C Lに対して、水平方向に回転自在に取り付けられ、運転室 6 0の運転者 6 1 の操作により、旋回用油圧モータ（図示せず）が作動し、旋回する。

車体フレーム 2 1 には、上部旋回体 2 0に対して、作業装置 3 0を俯仰自在に支持する第 1 ピン 2 3が取着されている。また、車体フレーム 2 1 に取着される第 5 ピン 2 4力く、第 1 ブームシリンダ 3 6の一端部を支持すると共に、第 1 ブームシリンダ 3 6の伸縮により第 2ブーム 3 1 bが俯仰自在に作動する。第 1 ピン 2 3 と第 5 ピン 2 4は、車体フレーム 2 1に装着された固定ピンである。さらに、旋回体力バー 2 2の内部には、作業車両 1 の旋回用油圧モータ、作業装置 3 0 を伸縮する上記各シリンダの切換弁（図示せず）等が、配設されている。

作業装置 3 0は、第 1 ブーム 3 1 aと第 2ブーム 3 1 bとからなると共に屈折可能なブーム 3 1 と、アーム 3 2 と、バゲット 3 4 と、第 1 ブームシリンダ 3 6 と、第 2 ブームシリンダ 3 7 と、アームシリンダ 3 8 と、バケツトシリンダ 3 9 とを備えている。また、作業装置 3 0は、アーム 3 2 と第 2ブーム 3 1 bとに連結する第 1及び第 2アームリンク 3 3 a、 3 3 bと、アーム 3 2 とバケツ卜 3 4 とに連結するバゲット用リンク 3 5 a、 3 5 b と、各部材及び油圧シリンダ等を連結する後述する複数のピンを備えている。

上記ピンの構成は、例えば、第 1 ブーム 3 1 a と第 2 ブーム 3 1 b とを連結し、かつ、第 2 ブームを支持する第 2 ピン 4 1 の場合、第 1 ブーム 3 1 a に固定される連結ピンと、第 2 ブーム 3 1 bの穴に挿入されるブッシュからなる。又は、逆の構成、即ち第 2 ブーム 3 1 bに固定される連結ピンと、第 1 ブーム 3 1 aに設けられた穴に挿入されたブッシュとからなる。また、部材の連結部は、一方が二股で、他方が二股の間に挿入されてピンで結合されている構成が好ましいが、この構成に因われることなく他の一般的な連結部構成でも良い。

第 1 ブーム 3 1 aは、第 1 ピン 2 3を介して車体フレーム 2 1 に揺動自在に装着されると共に、第 2 ブーム 3 1 bを支持する第 2 ピン 4 1 と、第 2 ブームシリンダ 3 7を支持する第 3 ピン 4 2 とを有している。

第 1 ブーム 3 1 aの詳細形状に関し、図 3を参照して説明する。第 1 ブーム 3 1 a は、箱型部材で構成した左右の側板 3 1 L、 3 1 Rをコネクター 3 1 Cにて結合固着している。側板 3 1 L、 3 1 Rの両端部は、第 1 ピン 2 3 と連結する二股状の連結部支点 2 3 a、及び第 2 ピン 4 1 と連結する二股状の連結部支点 4 1 aを有する。第 1 ピン 2 3側のコネクター 3 1 Cに配設される二股状の連結部支点 4 2 a は、第 3 ピン 4 2を介して第 2 ブームシリンダ 3 7のボトム側を挟持すると共に、このボトム側を回動自在としている。一方、第 2 ブームシリンダ 3 7 のロッド側は、第 4 ピン 4 4 を介して、第 2 ブーム 3 l bの二股状の連結部支点 4 4 aに回動自在に連結されている。また、二股状の連結部支点 4 1 aは、第 2 ピン 4 1 を介して第 2 ブーム 3 1 bの一端を挟持すると共に、第 2 ブーム 3 1 b を揺動自在としている。

かかる図 3の構成において、第 2 ブームシリンダ 3 7のロッドを伸長することにより、第 2 ブーム 3 l bは、第 2 ピン 4 1 を回動軸として回動し、第 1 ブーム 3 1 aの側板 3 1 L、 3 1 Rの間に挿入されて、第 2 ブームシリンダ 3 7 と対向するように第 2 ブーム収納部 3 1 dに格納される。図 1 に戻り、第 2 ブーム 3 1 bは、一端側には、車体フレーム 2 1 に連結する第 1 ブームシリンダ 3 6 とアームシリンダ 3 8 とを装着する第 6 ピン 4 3を備えている。また、一端側には、第 1 ブーム 3 1 aに連結する第 2 ブームシリンダ 3 7を装着する第 4 ピン 4 4を備えている。一方、他端側には、アーム 3 2 を支持する第 7 ピン 4 5 と、第 1 アームリンク 3 3 aを支持する第 1 0 ピン 4 7 とを備えている。

また、第 2 ブーム 3 1 bは、第 2 ブームシリンダ 3 7のロッド側と、アームシリンダ 3 8のボトム側とを挟み込むように、二股状の支点 4 3 a , 4 4 aが設けられている。これにより、アームシリンダ 3 8 は、ロッドを収縮させた伏態で、第 2 ブーム 3 1 bに格納できる。

アーム 3 2 は、第 7 ピン 4 5を介して、第 2 ブーム 3 1 bに揺動自在に装着されている。第 7 ピン 4 5近傍のアーム 3 2の端部には、第 2 アームリンク 3 3 b を装着する第 8 ピン 4 8 と、バケツトシリンダ 3 9を装着するピン 4 9 とを備えている。また、アーム 3 2の先端部には、バゲット 3 4 を揺動自在とするバゲッ支持ピン 5 1 と、 <ケット用リンク 3 5 aを支持するバゲッ用リンク支持ピン 5 2 とを装着している。

バケツト 3 4 は、バケツト用リンク支持ピン 5 3を介して、 'ケッ卜用リンク 3 5 b と連結している。 3 4 aはバゲット先端を示す。バゲット用リンク 3 5 a は、バケツト用リンク支持ピン 5 2を介してアーム 3 2 に揺動自在に装着されると共に、ピン 5 0を介してバゲット用リンク 3 5 bと連結しいる。また、ピン 5 0 には、アームシリンダ 3 9が連結されている。

第 1 ブームシリンダ 3 6 は、第 2 ブーム 3 1 bを挟む様に 2本で構成している 2本の第 1 ブームシリンダ 3 6 は、各ボトム側が車体フレーム 2 1 の第 5 ピン 2 4 に取着し、各ロッド側が第 2 ブーム 3 1 bの第 6 ピン 4 3 に取着している。第 2 ブームシリンダ 3 7 は、ボトム側が第 1 ブーム 3 1 aの第 3 ピン 4 2 に取着し、ロッド側が第 2 ブーム 3 1 bの第 4 ピン 4 4 に取着している。アームシリンダ 3 8 は、ボ卜ム側が第 2 ブーム 3 1 bの第 6 ピン 4 3に取着し、口ッド側が第 9 ピン 4 6を介してアームリンク 3 3 a、 3 3 bに取着している。ノケットシリンダ 3 9 は、ボトム側がァーム 3 2のピン 4 9 に取着し、ロッド側がピン 5 0を介してバケツ卜用リンク 3 5 a、 3 5 bに取着している。なお、本実施例での各シリンダの取着は、必要に応じ、ボトム側とロッド側を逆にしてよい。

以上の構成による作動について説明する。なお、 2つのピン中心を結ぶ線、例えば第 1 ピン 2 3の中心と第 2 ピン 4 1 の中心とを結ぶ線を、線分 2 3 / 4 1 と表す。

作業装置 3 0の格納姿勢を示す図 1 において、第 1 ブーム 3 1 aは、第 1 ピン 2 3を時計の針の基端部中心とすると、ほぼ 2時の位置にあり、第 1 ブーム 3 1 a と第 2 ブーム 3 1 b とは、ほぼ平行である。ここで、第 1 ピン 2 3の中心を基準点とし、線分 2 3 / 4 1 を基準線とし、さらに反時計方向の角度を正数、時計方向を負数とすれば、線分 2 3 / 4 1 と線分 2 3 / 4 3 とのなす角度 Aは、正数である。従って、作業装置 3 0を格納姿勢から起伏する際、スムーズな起伏作動が得られる。

また、アームシリンダ 3 8を収縮した輸送時の格納姿勢において、第 2 ブーム 3 1 bは、第 2 ピン 4 1 を支点として第 1 ブーム 3 1 aの内側に格納されている。と同時に、アームシリンダ 3 8力く、第 6 ピン 4 3を支点にして第 2 ブーム 3 1 bの内側に格納されている。従って、第 2 ブーム 3 1 b とアームシリンダ 3 8が、コンパクトに収納されている。この姿勢で、アーム 3 2の下面は、下部フレーム 1 1 の上面 1 1 a とほぼ平行である。アーム 3 2が上面 1 1 aに直接、又は上面 1 1 a に備えられる安定部材の上に置かれることにより、走行時における作業装置 3 0が安定する。しかも、作業装置 3 0の重心位置が低いので、走行時の良好な安定性が得られる。

さらに、従来の引っかけ装置 1 1 6 (図 4、図 5 ) を廃止することで、フロン卜オーバハング量が小さくなり、狭い作業現場での良好な小回り性及び旋回性が得られる。なお、格納姿勢で、第 1 ブーム 3 1 a及び第 2 ブーム 3 1 b と、ァーム 3 2 とは、略 V字状になる。図 2の掘削状態において、アームシリンダ 3 8を伸長すると、第 1アームリンク 3 3 aは、第 1 0 ピン 4 7を支点として反時計方向に回動する。また、第 1 ァームリンク 3 3 aが、第 2アームリンク 3 3 bを介してアーム 3 2 と連結しているので、アーム 3 2は、第 7 ピン 4 5を支点として、反時計方向に回動する。この回動時、線分 4 5 / 4 8の長さに対して、線分 4 6 / 4 7の長さ (即ち、第 1 アームリンク 3 3 aのピン間距離）が大きい。一方、従来技術では、本実施例の図 2を流用して説明すれば、第 1及び第 2アームリンク 3 3 a、 3 3 bを装着せずに、アームシリンダ 3 8を第 8 ピン 4 8に直接連結している。従って、相対的にピン間距離の大きい第 1 アームリンク 3 3 aを装着することにより、ァーム 3 2の回動角は、従来と同じアームシリンダ 3 8ストロークでも、大きくなる。また、本実施例の回転モーメント半径 M 2が従来の M 1 に対して大きくなるので、バゲット先端 3 4 aの刃先の掘削力 Fは、大きく、しかも広範囲なアーム 3 2の回動角で得られる。 ―

次に、視界性について図 1を参照して説明する。配置に関し、バゲット 3 4等を備える作業装置 3 0は、旋回する車体フレーム 2 1上の右側に、運転室 6 0は、車体フレーム 2 1上の左側に取着している。運転室 6 0の両側壁には、下側方窓 6 3、上側方窓 6 4及び後側方窓 6 5が設けられている。運転室 6 0の内部には、作業装置 3 0の作動操作用の操作レバー（図示せず）が収納されている。作業装置 3 0が格納姿勢の場合、第 2ブーム 3 l bとアーム 3 2を連結する第 7 ピン 4 5の位置は、車体フレーム 2 1上になると共に、運転者 6 1のアイボイント 6 2 と車体フレーム 2 1 の前方フェンダ先端 2 1 aとを結ぶ線より下方としている。これにより、運転者 6 1 は、作業装置 3 0側となる作業車両 1の右側方と、右側の前方フェンダ先端 2 1 aの前方下部とを見通せるので、視界性が向上する。なお、図 1及び図 2 において、運転室 6 0は、作業装置 3 0の手前に設置されているが、運転室 6 0の影側となる作業装置 3 0の構成を分かり易くするために、二点鎖線で図示している。産業上の利用可能性

本発明は、作業装置格納時の視界性が優れると共に良好な輸送性が得られ、また広い範囲で掘削力が大きく、更に作業装置作動がスムーズな作業車両として有用である。

Claims

請求の範囲

1. 下部走行体に上部旋回体を設け、前記上部旋回体上に、ブーム、アーム及びバケツトを備える作業装置と、運転席とを取着する作業車両において、前記作業装置は、車体フレーム（21)上に取着する第 1 ブーム（31a) と第 2 ピン（4 1)を介して前記第 1 ブーム（31a) に取着する第 2ブーム（31b) とに分割したブーム（31)と、第 7 ピン（45)を介して前記第 2ブーム（31b) の先端部に取着するァーム（32)と、前記アーム（32)の先端部に取着するバケツト（34)とを備える作業装置 (30)であり、

前記第 1 ブーム（31a) が、前記第 2 ブーム（31b) の第 6 ピン（43)と前記車体フレーム（21)の第 5 ピン（24)とに取着する第 1 ブームシリンダ（36)により揺動自在であり、

前記第 2 ブーム（31b) 力 <、第 1 ブーム（31a) の第 3 ピン（42)と第 2 ブーム（31b) の後端部の第 4 ピン（44)とに取着する第 2ブームシリンダ（37)により揺動自在であり、

前記第 2ブーム（31b) には、前記第 7 ピン（45)の近傍に取着される第 1 0 ピン（4 7)を介して、第 1 アームリンク（33a) の一端部を取着し、

前記アーム（32)の後端部には、第 8 ピン（48)を介して、第 2 アームリンク（33b) の一端部を取着し、

一端部を前記第 2 ブーム（31b) の後部に取着するアームシリンダ（38)の他端部と、前記第 1アームリンク（33a) 及び前記第 2アームリンク（33b) の各他端部とを第 9 ピン（46)を介して連結することを特徵とする作業車両。

2. 前記第 8 ピン（48)と前記第 7 ピン（45)とのピン中心間長さに対して、前記第 9 ピン（46)と前記第 1 0 ピン（47)とのピン中心間長さを大きくすることを特徴とする請求の範囲 1記載の作業車両。

3. 前記第 1 ブーム（31a) の内側に、前記第 2 ブーム（31b) を格納する第 2 ブーム収納部（31d) を設け、

走行時、前記分割ブーム（31)は、前記第 2 ブーム（31b) を前記第 2 ブーム収納部 (31d) に格納した状態であることを特徴とする請求の範囲 1 又は 2記載の作業車 P¾。

4. 前記アーム（32)は、前記アームシリンダ（38)を収縮した状態で、前記下部走行体（10)の下部フレーム（11)の上面（1 la) とほぼ平行であり、

走行時における前記作業装置（30)の姿勢は、前記格納状態の分割ブーム（31)と、前記アームシリンダ（38)収縮状態のアーム（32)とが、略 V字状をなす格納姿勢であることを特徴とする請求の範囲 3記載の作業車両。