オフセットブーム式フロント装置
【課題】 リンクロッドを太くすることなく圧油を流通することにより、障害物との干渉を防止すると共に、オフセット量を増大して作業性を向上する。
【解決手段】 リンクロッド２４の通路部材２５内に長さ方向に延びて４本の油路２６を形成し、各油路２６の基端に制御弁装置から延びる第１の油圧配管２９を接続し、先端にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に延びる第２の油圧配管３０を接続する構成とした。従って、各シリンダ２０，２１に圧油を給排する油圧ライン３１は、その一部をリンクロッド２４を利用して設けることができる。これにより、リンクロッド２４を細く形成することができ、障害物との干渉を防止できる。また、通路部材２５と第２ブーム１３との間に大きな隙間を確保できるから、フロント装置１１のオフセット量を増大することができる。
【解決手段】 リンクロッド２４の通路部材２５内に長さ方向に延びて４本の油路２６を形成し、各油路２６の基端に制御弁装置から延びる第１の油圧配管２９を接続し、先端にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に延びる第２の油圧配管３０を接続する構成とした。従って、各シリンダ２０，２１に圧油を給排する油圧ライン３１は、その一部をリンクロッド２４を利用して設けることができる。これにより、リンクロッド２４を細く形成することができ、障害物との干渉を防止できる。また、通路部材２５と第２ブーム１３との間に大きな隙間を確保できるから、フロント装置１１のオフセット量を増大することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば側溝掘り作業等を行うためにバケットが左，右方向に平行移動可能となったオフセットブーム式フロント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に設けられたフロント装置とにより大略構成されている。また、油圧ショベルのフロント装置としては、オフセットブーム式フロント装置が知られており、このフロント装置は、オフセットシリンダ等を用いてバケット等の作業具を左，右方向に平行移動させることにより、下部走行体の左側または右側で側溝等の掘削作業を行うことができる。
【０００３】
ここで、オフセットブーム式フロント装置は、基端側が上部旋回体に俯仰動可能に取付けられた第１ブームと、該第１ブームの先端側に左，右方向に揺動可能にピン結合された第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能にピン結合された第３ブームと、該第３ブームの先端側に回動可能に取付けられたアームと、該アームの先端側に取付けられたバケットと、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ、前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動することにより第３ブームを左，右方向に平行移動するリンクロッドとにより大略構成されている。
【０００４】
また、オフセットブーム式フロント装置には、第１ブームを俯仰動するブームシリンダ、アームを回動するアームシリンダ、バケットを回動するバケットシリンダ、第２ブームを第１ブームに対して揺動するオフセットシリンダ等が設けられている。そして、これらの油圧シリンダは、油圧パイプ、油圧ホース等からなる複数本の油圧配管を介して上部旋回体に設けられた油圧源に接続されている。さらに、各油圧シリンダに接続される複数本の油圧配管のうち、アームシリンダとバケットシリンダに圧油を給排する油圧配管は、第１ブーム、第２ブームの側面等に沿うように第３ブーム側まで延びている。
【０００５】
一方、オフセットブーム式フロント装置には、リンクロッドを筒状に形成し、この筒状のリンクロッド内に複数本の油圧配管を通すことにより、油圧配管のうち第２ブームに沿って延びている部分の損傷を防止し、また外観の見栄えを良好にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−５０４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、リンクロッドを角筒状に形成し、その内部に複数本の油圧配管を通す構成としているから、各油圧配管を通すスペースを確保するためにリンクロッドが大きく（太く）なってしまう。このために、リンクロッドが障害物に干渉して損傷するという問題がある。
【０００８】
しかも、リンクロッドを太くした場合には、第２ブームとリンクロッドとの隙間が小さくなるから、第２ブームを大きく揺動しようとすると、リンクロッドが第２ブームの側面に接触してしまう。このために、フロント装置のオフセット量が小さくなり、作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、リンクロッドを太くすることなく圧油を流通することにより、リンクロッドが障害物と干渉するのを防止すると共に、オフセット量を増大して作業性を向上できるようにしたオフセットブーム式フロント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるオフセットブーム式フロント装置は、基端側が車体に取付けられブームシリンダによって俯仰動する第１ブームと、該第１ブームの先端側に取付けられオフセットシリンダによって左，右方向に揺動する第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられた第３ブームと、該第３ブームの先端側に取付けられアームシリンダによって回動するアームと、該アームの先端側に取付けられ作業具シリンダによって回動する作業具と、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動するリンクロッドとを備えている。
【００１１】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記リンクロッドは、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料によって形成され、内部に前記アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路が設けられた通路部材を用いる構成としたことにある。
【００１２】
請求項２の発明によると、前記リンクロッドは、長さ方向の一端側に位置して前記第１ブームにピン結合される第１ブーム側取付部と、長さ方向の他端側に位置して前記第３ブームにピン結合される第３ブーム側取付部と、前記各取付部間に設けられた前記通路部材とにより構成したことにある。
【００１３】
請求項３の発明によると、前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、該１本の通路部材内には複数本の油路を設ける構成としたことにある。
【００１４】
請求項４の発明によると、前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、該各通路部材にはそれぞれ前記油路を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、リンクロッドには、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料からなる通路部材を用い、この通路部材の内部には、アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路を設ける構成としている。これにより、リンクロッドを構成する通路部材の油路を使用してアームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排することができる。
【００１６】
このように、リンクロッドに油路が設けられた通路部材を用いた場合、筒状のリンクロッドの内部に油圧配管を通した場合に比較し、配管を通すスペースを必要としない分だけリンクロッド（通路部材）細く形成することができる。
【００１７】
この結果、リンクロッドの張出しを小さく抑えることができ、該リンクロッドが障害物と干渉するのを防止することができる。しかも、リンクロッドと第２ブームとの間に大きな隙間を確保できるから、第２ブームを大きな角度で揺動することができ、フロント装置のオフセット量を増大して作業性を向上することができる。また、通路部材に直接的に油路を設けることにより、部品点数を削減することができ、組立作業性を向上することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、リンクロッドの長さ方向の一端側に位置する第１ブーム側取付部を第１ブームにピン結合し、長さ方向の他端側に位置する第３ブーム側取付部を第３ブームにピン結合することにより、リンクロッドは、各取付部間の通路部材により第１ブームと第３ブームとを連結することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、リンクロッドに第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用い、該通路部材には、その内部に複数本の油路を設ける構成としている。これにより、少ない部品点数でリンクロッドを形成することができる。また、通路部材を細く形成した場合でも、この通路部材には、油路以外の部分で大きな断面積を得ることができ、十分に高い剛性をもって形成することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、リンクロッドに第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用い、これらの通路部材には、その内部にそれぞれ油路を設ける構成としている。これにより、例えば既存の金属配管を束ねて通路部材として用いることにより、簡単な構造でリンクロッドを形成することができ、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置を備えた建設機械として、油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、リンクロッドは第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、１本の通路部材内には複数本の油路を設けた場合について説明する。
【００２３】
図１において、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた後述のオフセットブーム式フロント装置１１とにより大略構成されている。そして、下部走行体２と上部旋回体３とにより本発明の車体を構成している。
【００２４】
ここで、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に設けられたベースとなる旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の左前側に設けられ、内部に運転席、各種レバー（いずれも図示せず）等が配置されたキャブ５と、該キャブ５の後方に位置して旋回フレーム４上に搭載されたエンジン、油圧ポンプ、制御弁装置（いずれも図示せず）等の各種の搭載機器を覆う外装カバー６と、旋回フレーム４の後端部に設けられ、後述のフロント装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト７とを含んで構成されている。
【００２５】
次に、油圧ショベル１の前部側に設けられ、アーム１７とバケット１８を左，右方向に平行移動するオフセットブーム式フロント装置１１について説明する。
【００２６】
１１はキャブ５の右側方に位置して上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられたオフセットブーム式フロント装置を示している。このフロント装置１１は、側溝等の掘削作業に好適に用いられるものである。ここで、フロント装置１１は、図２等に示すように、後述の第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５、アーム１７、バケット１８、各シリンダ１９，２０，２１，２３、リンクロッド２４等により構成されている。
【００２７】
１２は旋回フレーム４の前部側に俯仰動可能に取付けられた第１ブームである。この第１ブーム１２は、先端側が略へ字状に屈曲した細長い中空構造体として形成されている。ここで、第１ブーム１２の基端側は、旋回フレーム４のブーム取付ブラケット（図示せず）に回動可能にピン結合されている。また、第１ブーム１２の先端側には、上，下方向に離間する二股状の取付ブラケット１２Ａが前向きに突出して設けられ、該取付ブラケット１２Ａには、後述する第２ブーム１３の基端側がピン結合される構成となっている。
【００２８】
また、第１ブーム１２の先端側の左側面には、図３に示す如く、３枚の取付板１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが上，下方向に所定の間隔をもって外向きに突設されている。そして、上側と中間の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間には、後述するリンクロッド２４の一端側がピン結合され、中間と下側の取付板１２Ｃ，１２Ｄ間には、後述するオフセットシリンダ２３のボトム側がピン結合されている。
【００２９】
１３は第１ブーム１２の先端側に左，右方向に揺動可能に連結された第２ブームである。この第２ブーム１３は、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。また、第２ブーム１３の基端側（第１ブーム１２側）には、ほぼ円筒状をなす基端側ボス１３Ａが設けられ、該基端側ボス１３Ａは、第１ブーム１２の取付ブラケット１２Ａに、第１の縦ピン１４を介して左，右方向（水平方向）に揺動可能にピン結合されている。
【００３０】
一方、第２ブーム１３の先端側にも、ほぼ円筒状をなす先端側ボス１３Ｂが設けられ、該先端側ボス１３Ｂには、後述する第３ブーム１５の取付ブラケット１５Ａがピン結合される構成となっている。さらに、第２ブーム１３の左側面には、先端側に位置してシリンダ取付板１３Ｃが設けられ、該シリンダ取付板１３Ｃには、後述するオフセットシリンダ２３のロッド側が取付けられる。
【００３１】
１５は第２ブーム１３の先端側に左，右方向に揺動可能に連結された第３ブームである。この第３ブーム１５は、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。また、第３ブーム１５の基端側には、コ字状に凹陥して取付ブラケット１５Ａが形成され、該取付ブラケット１５Ａは、第２の縦ピン１６を用いて、第２ブーム１３の先端側ボス１３Ｂに左，右方向（水平方向）に揺動可能にピン結合されている。
【００３２】
一方、第３ブーム１５の基端側には、取付ブラケット１５Ａと反対側（前側）に突出するようにシリンダ取付部１５Ｂが設けられ、該シリンダ取付部１５Ｂには、後述するアームシリンダ２０のボトム側が回動可能に取付けられる。さらに、第３ブーム１５の基端側の左側面には、上，下一対のリンク取付板１５Ｃが突出して設けられ、該リンク取付板１５Ｃには後述するリンクロッド２４の第３ブーム側取付アイ２８が取付けられている。
【００３３】
ここで、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５は、後述のリンクロッド２４と協働して平行リンク機構（平行四辺形状の連結状態）を構成している。これにより、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３を左，右方向に揺動したときには、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３が揺動した方向と反対側に、同じ角度をもって第２ブーム１３に対し第３ブーム１５を揺動させることにより、第１ブーム１２と第３ブーム１５とを常に平行状態としている。
【００３４】
１７は第３ブーム１５の先端側に回動可能に取付けられたアーム（図２参照）で、該アーム１７は、第１ブーム１２等と同様に、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。そして、アーム１７の基端側は、第３ブーム１５の先端部に上，下方向に回動可能にピン結合されている。また、アーム１７の基端側には、シリンダ取付板１７Ａが突設され、該シリンダ取付板１７Ａには、後述するアームシリンダ２０のロッド側と、バケットシリンダ２１のボトム側がピン結合されている。
【００３５】
また、１８はアーム１７の先端部に回動可能に取付けられた作業具としてのバケットを示している。このバケット１８は、フロント装置１１が行う作業に応じ、選択的に取付けられる複数種類のアタッチメントのうちの１つの形態をなしている。
【００３６】
１９は上部旋回体３と第１ブーム１２との間に設けられたブームシリンダである。このブームシリンダ１９は、旋回フレーム４に対し第１ブーム１２を上，下方向に俯仰動させるものである。そして、ブームシリンダ１９は、基端側となるボトム側が旋回フレーム４に回動可能に取付けられ、ロッドの先端側が取付ブラケット１２Ａの下部に回動可能に取付けられている。
【００３７】
２０は第３ブーム１５とアーム１７との間に設けられたアームシリンダである。このアームシリンダ２０は、基端側となるボトム側が第３ブーム１５のシリンダ取付部１５Ｂに取付けられ、ロッドの先端側がアーム１７のシリンダ取付板１７Ａに取付けられている。
【００３８】
２１は作業具シリンダとしてのバケットシリンダを示し、該バケットシリンダ２１は、基端側となるボトム側がアーム１７のシリンダ取付板１７Ａに取付けられ、ロッドの先端側がバケットリンク２２を介してバケット１８に連結されている。
【００３９】
さらに、２３は第１ブーム１２と第２ブーム１３との間に設けられたオフセットシリンダを示している。このオフセットシリンダ２３は、基端側となるボトム側が第１ブーム１２の取付板１２Ｃ，１２Ｄに取付けられ、ロッドの先端側が第２ブーム１３のシリンダ取付板１３Ｃに取付けられている。これにより、オフセットシリンダ２３は、そのロッドを縮小，伸長することにより、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３を左，右方向に揺動する。このときに、第３ブーム１５は、後述するリンクロッド２４による平行リンク構造によって左，右方向に平行移動（オフセット）することができる。
【００４０】
次に、第１ブーム１２と第３ブーム１５との間に設けられた第１の実施の形態の特徴部分となるリンクロッド２４について説明する。
【００４１】
２４はフロント装置１１に設けられたリンクロッドを示している。このリンクロッド２４は、第１ブーム１２に対して第３ブーム１５を平行移動させるもので、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して平行リンク機構を構成している。これと共に、リンクロッド２４は、上部旋回体３に設けられた油圧源となる制御弁装置からの圧油を、第３ブーム１５側のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に給排するための油圧ライン３１の一部も構成している。そして、リンクロッド２４は、後述の通路部材２５、各油路２６、各取付アイ２７，２８により大略構成されている。
【００４２】
２５はリンクロッド２４の本体部分を構成する１本の通路部材である。この通路部材２５は、軸方向となるスラスト方向に剛性をもった剛性材料、例えば鉄、アルミニウム合金等の金属材料、ＦＲＰ等の強化樹脂材料を用いて長尺な円柱状に形成され、第２ブーム１３と平行に延びて配置されている。また、通路部材２５は、軸方向（長さ方向）の両端に後述する各取付アイ２７，２８が設けられている。
【００４３】
また、通路部材２５には、図５、図６に示すように、長さ方向の両側に直径方向に広幅なホース接続座２５Ａが２列ずつ設けられている。また、１つのホース接続座２５Ａには、２個のねじ穴２５Ｂ（１個のみ図示）が設けられ、これにより、通路部材２５の一端側には、後述する第１の油圧配管２９を４本接続することができ、通路部材２５の他端側には、後述する第２の油圧配管３０を４本接続することができ、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排することができる。
【００４４】
２６は通路部材２５の内部に設けられた複数本、例えば４本の油路を示し、該各油路２６は、通路部材２５の長さ方向に平行に延びるように形成されている。また、各油路２６は、例えばアームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排（行きと戻り）できるように、通路部材２５の周方向に９０度の間隔をもって４本（図７参照）配設されている。
【００４５】
ここで、各油路２６は、金属パイプ材料等を挿嵌するのではなく、図５に示す如く、円柱状の通路部材２５に対して直接的に穿設されている。また、各油路２６の端部は、通路部材２５の各ホース接続座２５Ａに形成されたねじ穴２５Ｂの底部に開口している。
【００４６】
このように、各油路２６は、通路部材２５に直接的に穿設することにより、内部に油圧配管を通した場合に比較し、油圧配管を通すスペースを必要としない分だけ通路部材２５を細く形成することができる。また、１本の通路部材２５に４本の油路２６を形成しているから、この通路部材２５を細く形成した場合でも、各油路２６以外の部分で大きな断面積を得ることができ、十分な剛性を得ることができる。さらに、通路部材２５を細く形成したことにより、障害物との干渉を防止できる上に、通路部材２５と第２ブーム１３の左側面との間に大きな隙間を確保できるから、第２ブーム１３を大きな角度で揺動することができ、フロント装置１１のオフセット量を増大することができる。
【００４７】
２７は通路部材２５の長さ方向の一端側に設けられた第１ブーム側取付部としての第１ブーム側取付アイである。この第１ブーム側取付アイ２７は、図３、図４に示すように、第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間に連結ピン２７Ａを介してピン結合されている。
【００４８】
一方、２８は通路部材２５の長さ方向の他端側に設けられた第３ブーム側取付部としての第３ブーム側取付アイである。この第３ブーム側取付アイ２８は、第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃに連結ピン２８Ａを介してピン結合されている。
【００４９】
これにより、リンクロッド２４は、各取付アイ２７，２８を用いて第１ブーム１２と第３ブーム１５とを所定の間隔で連結することができ、第１ブーム１２に対し第３ブーム１５を常に平行な状態に保つための平行リンク機構を、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して形成している。
【００５０】
２９は第１ブーム１２に沿って設けられた複数本、例えば４本の第１の油圧配管で、該各油圧配管２９は、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排するためのものである。そして、各第１の油圧配管２９は、一端が上部旋回体３の制御弁装置に接続され、他端がリンクロッド２４を構成する通路部材２５の基端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続されている。
【００５１】
また、３０は第３ブーム１５に沿うように設けられた複数本、例えば４本の第２の油圧配管で、該各油圧配管３０のうちの２本は、一端がリンクロッド２４を構成する通路部材２５の先端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続され、他端がアームシリンダ２０に接続されている。また、別の２本は、一端が通路部材２５の先端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続され、他端がバケットシリンダ２１に接続されている。
【００５２】
ここで、第１の油圧配管２９とリンクロッド２４の油路２６と第２の油圧配管３０とは、第３ブーム１５側となるアームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排するための油圧ライン３１を構成している。なお、油圧配管２９，３０には、例えば固定部と可動部に合わせて金属配管と可撓ホースとが使用されている。
【００５３】
３２は第１ブーム１２に沿って設けられた２本のオフセットシリンダ用油圧配管で、該各油圧配管３２は、オフセットシリンダ２３に圧油を給排するものである。また、ブームシリンダ１９には、図示しないブームシリンダ用油圧配管が接続されている。
【００５４】
第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１に搭載されたオフセットブーム式フロント装置１１を用いて側溝の掘削作業等を行う場合について説明する。
【００５５】
まず、オフセットシリンダ２３を作動させ、第２ブーム１３を第１ブーム１２に対して左，右方向に揺動する。このときには、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５およびリンクロッド２４によって平行リンク機構をなしているから、第３ブーム１５、アーム１７、バケット１８を上部旋回体３の左側または右側に平行移動（オフセット）することができる。
【００５６】
そして、掘削位置が決ったら、上部旋回体３の制御弁装置から第１の油圧配管２９、リンクロッド２４の油路２６、第２の油圧配管３０（油圧ライン３１）等を介して圧油を給排し、ブームシリンダ１９、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１等を伸縮させることにより、第１ブーム１２、アーム１７、バケット１８等を作動させて、側溝等を掘削することができる。
【００５７】
ここで、第１の実施の形態によれば、リンクロッド２４は、長さ方向となるスラスト方向に対して剛性をもった剛性材料、例えば金属材料等によって形成し、その内部にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に圧油を給排する４本の油路２６が設けられた通路部材２５を用いる構成としている。従って、通路部材２５の各油路２６の基端に上部旋回体３の制御弁装置から延びる第１の油圧配管２９を接続し、各油路２６の先端にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に延びる第２の油圧配管３０を接続することができる。
【００５８】
これにより、フロント装置１１のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に圧油を給排する油圧ライン３１は、その一部をリンクロッド２４を利用して設けることができる。このように、リンクロッド２４に各油路２６を形成した場合、特許文献１のように、内部に油圧配管を通したリンクロッドに比較し、配管を通すスペースを必要としない分だけ、リンクロッド２４の通路部材２５を細く形成することができる。
【００５９】
この結果、リンクロッド２４の突出寸法を小さく抑えることができるから、該リンクロッド２４が障害物と干渉するのを防止でき、作業性、寿命等を向上することができる。しかも、リンクロッド２４を細く形成した場合には、該リンクロッド２４と第２ブーム１３との間に大きな隙間を確保できるから、第２ブーム１３を大きな角度で揺動することができ、フロント装置１１のオフセット量を増大して作業性を向上することができる。また、リンクロッド２４と油圧ライン３１とを一体化することにより、部品点数を削減することができ、組立作業性を向上することができる。
【００６０】
また、リンクロッド２４の長さ方向の一端側に位置する第１ブーム側取付アイ２７を第１ブーム１２にピン結合し、長さ方向の他端側に位置する第３ブーム側取付アイ２８を第３ブーム１５にピン結合することにより、リンクロッド２４の通路部材２５の両端側を、各取付アイ２７，２８を介して第１ブーム１２と第３ブーム１５とに回動可能に連結することができる。
【００６１】
また、各油路２６は、リンクロッド２４を形成する通路部材２５に直接的に穿設しているから、通路部材２５を細く形成した場合でも、各油路２６以外の部分によって大きな断面積を得ることができ、平行リンク機構を構成するのに十分な強度を得ることができる。
【００６２】
さらに、第１の実施の形態では、１本の通路部材２５に、その長さ方向に平行に延びるように４本の油路２６を形成することにより、４本の油路２６を備えたリンクロッド２４を形成することができる。従って、少ない部品点数で高強度のリンクロッド２４を形成することができる。
【００６３】
次に、図８ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リンクロッドは第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、各通路部材にはそれぞれ油路を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
図８、図９において、４１はフロント装置１１に設けられた第２の実施の形態によるリンクロッドを示している。このリンクロッド４１は、第１ブーム１２に対して第３ブーム１５を平行移動させるもので、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して平行リンク機構を構成している。これと共に、リンクロッド４１は、上部旋回体３の制御弁装置からの圧油を、第３ブーム１５側のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に給排するための後述の油圧ライン４４の一部も構成している。そして、リンクロッド４１は、後述の通路部材４２、各油路４３、各取付アイ４５，４６、結束具４７により大略構成されている。
【００６５】
４２はリンクロッド４１の本体部分を構成する複数本、例えば４本の通路部材で、該各通路部材４２は、第２ブーム１３の左側に沿うように互いにほぼ平行に延びている。また、各通路部材４２は、例えば鉄、アルミニウム合金等の金属材料、ＦＲＰ等の強化樹脂材料からなる４本の長尺なパイプ材料を、後述の結束具４７で束ねることにより十分な剛性をもって形成されている。また、金属パイプ材料等からなる各通路部材４２内は、それぞれが後述の油路４３となっている。さらに、各通路部材４２は、結束具４７が周囲に突出しないように、結束される長さ方向の中間部分を絞るように僅かに折り曲げられた状態で平行に延びている。
【００６６】
４３は各通路部材４２にそれぞれ形成された複数本、例えば４本の油路を示し、該各油路４３は、通路部材４２の内部を長さ方向に延び、一端が後述する第１ブーム側取付アイ４５のねじ穴４５Ｂの底部に開口し、他端が第３ブーム側取付アイ４６のねじ穴４６Ｂの底部に開口している。そして、各油路４３は、通路部材４２をパイプ材料から形成することにより、その内部に簡単に設けることができる。また、各油路４３は、第１の油圧配管２９と第２の油圧配管３０とにより油圧ライン４４を構成している。
【００６７】
４５は各通路部材４２の長さ方向の一端側に設けられた第１ブーム側取付部としての第１ブーム側取付アイである。この取付アイ４５は、図８、図９に示すように、円形状の先端側が第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間に連結ピン４５Ａを介してピン結合されている。一方、第１ブーム側取付アイ４５の基端側は、直方体状に形成され、図１０に示すように、その端面に４本の通路部材４２が挿嵌され、例えば溶接手段を用いて一体的に固着されている。また、取付アイ４５の基端側上面には、４個のねじ穴４５Ｂ（２個のみ図示）が所定の間隔をもって設けられ、これらのねじ穴４５Ｂには、図１１に示すように第１の油圧配管２９を４本接続することができる。
【００６８】
一方、４６は第１ブーム側取付アイ４５と反対側に位置して各通路部材４２の他端側に設けられた第３ブーム側取付部としての第３ブーム側取付アイである。この取付アイ４６は、円形状の先端側が第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃに連結ピン４６Ａを介してピン結合されている。一方、直方体状に形成された第３ブーム側取付アイ４６の基端側は、第１ブーム側取付アイ４５と同様に、端面に４本の通路部材４２が挿嵌して溶接されている。また、取付アイ４６の基端側上面には、４個のねじ穴４６Ｂ（２個のみ図示）が設けられ、これらのねじ穴４６Ｂには第２の油圧配管３０を４本接続することができる。
【００６９】
これにより、４本の通路部材４２と各取付アイ４５，４６は、第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃと第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃとを所定の間隔で連結することができ、第１ブーム１２に対し第３ブーム１５を常に平行な状態に保つための平行リンク機構を、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して形成している。
【００７０】
４７は各通路部材４２の長さ方向の中間部に設けられた結束具である。この結束具４７は、図１２に示す如く、円板状の板体に各通路部材４２を挿嵌して位置決め固定するものである。また、結束具４７は、各通路部材４２の長さ方向に離間して例えば２個設けられている。この結束具４７は、各通路部材４２の長さ寸法に応じて１個または３個以上設ける構成としてもよい。
【００７１】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によるリンクロッド４１では、金属材料、強化樹脂材料等からなる通路部材４２を平行に延びるように４本設け、これらの通路部材４２内にそれぞれ油路４３を形成する構成としているから、例えば既存の金属配管等を利用してリンクロッド４１を形成することができ、製造コストを低減することができる。また、各通路部材４２の長さ方向の中間部は、各結束具４７によって固定的に束ねているから、リンクロッド４１の強度を高めることができる。
【００７２】
なお、第１の実施の形態では、リンクロッド２４を構成する通路部材２５に４本の油路２６を設けた場合を例示し、第２の実施の形態では、リンクロッド４１を構成する４本の通路部材４２にそれぞれ油路４３を設けた場合を例示した。しかし、本発明はこれらに限らず、リンクロッドに２本の油路を設けたり、６本の油路を設ける構成としてもよく、油路の数には制約されるものではない。
【００７３】
また、第１の実施の形態では、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に給排する圧油をリンクロッド２４の油路２６で流通させる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、アームシリンダ２０またはバケットシリンダ２１のいずれか一方に給排する圧油をリンクロッド２４の油路２６で流通させる構成としてもよい。また、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１以外のアクチュエータ、例えば、加振機、杭打機、アースドリル等に給排する圧油を油路２６で流通させる構成としてもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００７４】
さらに、各実施の形態では、オフセットブーム式フロント装置１１をクローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１に設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、オフセットブーム式フロント装置を備えた機械であれば、例えばホイール式の油圧ショベルに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】オフセットブーム式フロント装置を拡大して示す正面図である。
【図３】第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等を拡大して示す要部拡大正面図である。
【図４】図３に示す第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等の平面図である。
【図５】リンクロッドに油圧配管を接続した状態を拡大して示す一部破断の拡大正面図である。
【図６】図５中のリンクロッドに各油圧配管を接続した状態を示す平面図である。
【図７】通路部材と油路を図５中の矢示VII−VII方向からみた拡大横断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置の要部を示す正面図である。
【図９】図８に示す第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等の平面図である。
【図１０】リンクロッドに油圧配管を接続した状態を拡大して示す一部破断の拡大正面図である。
【図１１】図１０中のリンクロッドに各油圧配管を接続した状態を示す平面図である。
【図１２】通路部材と油路と結束具を図１０中の矢示XII−XII方向からみた拡大横断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１１ オフセットブーム式フロント装置
１２ 第１ブーム
１３ 第２ブーム
１５ 第３ブーム
１７ アーム
１８ バケット（作業具）
１９ ブームシリンダ
２０ アームシリンダ
２１ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
２３ オフセットシリンダ
２４，４１ リンクロッド
２５，４２ 通路部材
２６，４３ 油路
２７，４５ 第１ブーム側取付アイ（第１ブーム側取付部）
２８，４６ 第３ブーム側取付アイ（第３ブーム側取付部）
２９ 第１の油圧配管
３０ 第２の油圧配管
３１，４４ 油圧ライン
４７ 結束具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば側溝掘り作業等を行うためにバケットが左，右方向に平行移動可能となったオフセットブーム式フロント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前部に俯仰動可能に設けられたフロント装置とにより大略構成されている。また、油圧ショベルのフロント装置としては、オフセットブーム式フロント装置が知られており、このフロント装置は、オフセットシリンダ等を用いてバケット等の作業具を左，右方向に平行移動させることにより、下部走行体の左側または右側で側溝等の掘削作業を行うことができる。
【０００３】
ここで、オフセットブーム式フロント装置は、基端側が上部旋回体に俯仰動可能に取付けられた第１ブームと、該第１ブームの先端側に左，右方向に揺動可能にピン結合された第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能にピン結合された第３ブームと、該第３ブームの先端側に回動可能に取付けられたアームと、該アームの先端側に取付けられたバケットと、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ、前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動することにより第３ブームを左，右方向に平行移動するリンクロッドとにより大略構成されている。
【０００４】
また、オフセットブーム式フロント装置には、第１ブームを俯仰動するブームシリンダ、アームを回動するアームシリンダ、バケットを回動するバケットシリンダ、第２ブームを第１ブームに対して揺動するオフセットシリンダ等が設けられている。そして、これらの油圧シリンダは、油圧パイプ、油圧ホース等からなる複数本の油圧配管を介して上部旋回体に設けられた油圧源に接続されている。さらに、各油圧シリンダに接続される複数本の油圧配管のうち、アームシリンダとバケットシリンダに圧油を給排する油圧配管は、第１ブーム、第２ブームの側面等に沿うように第３ブーム側まで延びている。
【０００５】
一方、オフセットブーム式フロント装置には、リンクロッドを筒状に形成し、この筒状のリンクロッド内に複数本の油圧配管を通すことにより、油圧配管のうち第２ブームに沿って延びている部分の損傷を防止し、また外観の見栄えを良好にしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−５０４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、リンクロッドを角筒状に形成し、その内部に複数本の油圧配管を通す構成としているから、各油圧配管を通すスペースを確保するためにリンクロッドが大きく（太く）なってしまう。このために、リンクロッドが障害物に干渉して損傷するという問題がある。
【０００８】
しかも、リンクロッドを太くした場合には、第２ブームとリンクロッドとの隙間が小さくなるから、第２ブームを大きく揺動しようとすると、リンクロッドが第２ブームの側面に接触してしまう。このために、フロント装置のオフセット量が小さくなり、作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、リンクロッドを太くすることなく圧油を流通することにより、リンクロッドが障害物と干渉するのを防止すると共に、オフセット量を増大して作業性を向上できるようにしたオフセットブーム式フロント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるオフセットブーム式フロント装置は、基端側が車体に取付けられブームシリンダによって俯仰動する第１ブームと、該第１ブームの先端側に取付けられオフセットシリンダによって左，右方向に揺動する第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられた第３ブームと、該第３ブームの先端側に取付けられアームシリンダによって回動するアームと、該アームの先端側に取付けられ作業具シリンダによって回動する作業具と、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動するリンクロッドとを備えている。
【００１１】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記リンクロッドは、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料によって形成され、内部に前記アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路が設けられた通路部材を用いる構成としたことにある。
【００１２】
請求項２の発明によると、前記リンクロッドは、長さ方向の一端側に位置して前記第１ブームにピン結合される第１ブーム側取付部と、長さ方向の他端側に位置して前記第３ブームにピン結合される第３ブーム側取付部と、前記各取付部間に設けられた前記通路部材とにより構成したことにある。
【００１３】
請求項３の発明によると、前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、該１本の通路部材内には複数本の油路を設ける構成としたことにある。
【００１４】
請求項４の発明によると、前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、該各通路部材にはそれぞれ前記油路を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、リンクロッドには、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料からなる通路部材を用い、この通路部材の内部には、アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路を設ける構成としている。これにより、リンクロッドを構成する通路部材の油路を使用してアームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排することができる。
【００１６】
このように、リンクロッドに油路が設けられた通路部材を用いた場合、筒状のリンクロッドの内部に油圧配管を通した場合に比較し、配管を通すスペースを必要としない分だけリンクロッド（通路部材）細く形成することができる。
【００１７】
この結果、リンクロッドの張出しを小さく抑えることができ、該リンクロッドが障害物と干渉するのを防止することができる。しかも、リンクロッドと第２ブームとの間に大きな隙間を確保できるから、第２ブームを大きな角度で揺動することができ、フロント装置のオフセット量を増大して作業性を向上することができる。また、通路部材に直接的に油路を設けることにより、部品点数を削減することができ、組立作業性を向上することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、リンクロッドの長さ方向の一端側に位置する第１ブーム側取付部を第１ブームにピン結合し、長さ方向の他端側に位置する第３ブーム側取付部を第３ブームにピン結合することにより、リンクロッドは、各取付部間の通路部材により第１ブームと第３ブームとを連結することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、リンクロッドに第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用い、該通路部材には、その内部に複数本の油路を設ける構成としている。これにより、少ない部品点数でリンクロッドを形成することができる。また、通路部材を細く形成した場合でも、この通路部材には、油路以外の部分で大きな断面積を得ることができ、十分に高い剛性をもって形成することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、リンクロッドに第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用い、これらの通路部材には、その内部にそれぞれ油路を設ける構成としている。これにより、例えば既存の金属配管を束ねて通路部材として用いることにより、簡単な構造でリンクロッドを形成することができ、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置を備えた建設機械として、油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
まず、図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、リンクロッドは第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、１本の通路部材内には複数本の油路を設けた場合について説明する。
【００２３】
図１において、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられた後述のオフセットブーム式フロント装置１１とにより大略構成されている。そして、下部走行体２と上部旋回体３とにより本発明の車体を構成している。
【００２４】
ここで、上部旋回体３は、下部走行体２上に旋回可能に設けられたベースとなる旋回フレーム４と、該旋回フレーム４の左前側に設けられ、内部に運転席、各種レバー（いずれも図示せず）等が配置されたキャブ５と、該キャブ５の後方に位置して旋回フレーム４上に搭載されたエンジン、油圧ポンプ、制御弁装置（いずれも図示せず）等の各種の搭載機器を覆う外装カバー６と、旋回フレーム４の後端部に設けられ、後述のフロント装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト７とを含んで構成されている。
【００２５】
次に、油圧ショベル１の前部側に設けられ、アーム１７とバケット１８を左，右方向に平行移動するオフセットブーム式フロント装置１１について説明する。
【００２６】
１１はキャブ５の右側方に位置して上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられたオフセットブーム式フロント装置を示している。このフロント装置１１は、側溝等の掘削作業に好適に用いられるものである。ここで、フロント装置１１は、図２等に示すように、後述の第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５、アーム１７、バケット１８、各シリンダ１９，２０，２１，２３、リンクロッド２４等により構成されている。
【００２７】
１２は旋回フレーム４の前部側に俯仰動可能に取付けられた第１ブームである。この第１ブーム１２は、先端側が略へ字状に屈曲した細長い中空構造体として形成されている。ここで、第１ブーム１２の基端側は、旋回フレーム４のブーム取付ブラケット（図示せず）に回動可能にピン結合されている。また、第１ブーム１２の先端側には、上，下方向に離間する二股状の取付ブラケット１２Ａが前向きに突出して設けられ、該取付ブラケット１２Ａには、後述する第２ブーム１３の基端側がピン結合される構成となっている。
【００２８】
また、第１ブーム１２の先端側の左側面には、図３に示す如く、３枚の取付板１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄが上，下方向に所定の間隔をもって外向きに突設されている。そして、上側と中間の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間には、後述するリンクロッド２４の一端側がピン結合され、中間と下側の取付板１２Ｃ，１２Ｄ間には、後述するオフセットシリンダ２３のボトム側がピン結合されている。
【００２９】
１３は第１ブーム１２の先端側に左，右方向に揺動可能に連結された第２ブームである。この第２ブーム１３は、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。また、第２ブーム１３の基端側（第１ブーム１２側）には、ほぼ円筒状をなす基端側ボス１３Ａが設けられ、該基端側ボス１３Ａは、第１ブーム１２の取付ブラケット１２Ａに、第１の縦ピン１４を介して左，右方向（水平方向）に揺動可能にピン結合されている。
【００３０】
一方、第２ブーム１３の先端側にも、ほぼ円筒状をなす先端側ボス１３Ｂが設けられ、該先端側ボス１３Ｂには、後述する第３ブーム１５の取付ブラケット１５Ａがピン結合される構成となっている。さらに、第２ブーム１３の左側面には、先端側に位置してシリンダ取付板１３Ｃが設けられ、該シリンダ取付板１３Ｃには、後述するオフセットシリンダ２３のロッド側が取付けられる。
【００３１】
１５は第２ブーム１３の先端側に左，右方向に揺動可能に連結された第３ブームである。この第３ブーム１５は、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。また、第３ブーム１５の基端側には、コ字状に凹陥して取付ブラケット１５Ａが形成され、該取付ブラケット１５Ａは、第２の縦ピン１６を用いて、第２ブーム１３の先端側ボス１３Ｂに左，右方向（水平方向）に揺動可能にピン結合されている。
【００３２】
一方、第３ブーム１５の基端側には、取付ブラケット１５Ａと反対側（前側）に突出するようにシリンダ取付部１５Ｂが設けられ、該シリンダ取付部１５Ｂには、後述するアームシリンダ２０のボトム側が回動可能に取付けられる。さらに、第３ブーム１５の基端側の左側面には、上，下一対のリンク取付板１５Ｃが突出して設けられ、該リンク取付板１５Ｃには後述するリンクロッド２４の第３ブーム側取付アイ２８が取付けられている。
【００３３】
ここで、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５は、後述のリンクロッド２４と協働して平行リンク機構（平行四辺形状の連結状態）を構成している。これにより、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３を左，右方向に揺動したときには、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３が揺動した方向と反対側に、同じ角度をもって第２ブーム１３に対し第３ブーム１５を揺動させることにより、第１ブーム１２と第３ブーム１５とを常に平行状態としている。
【００３４】
１７は第３ブーム１５の先端側に回動可能に取付けられたアーム（図２参照）で、該アーム１７は、第１ブーム１２等と同様に、角筒状をなす強固な中空構造体として形成されている。そして、アーム１７の基端側は、第３ブーム１５の先端部に上，下方向に回動可能にピン結合されている。また、アーム１７の基端側には、シリンダ取付板１７Ａが突設され、該シリンダ取付板１７Ａには、後述するアームシリンダ２０のロッド側と、バケットシリンダ２１のボトム側がピン結合されている。
【００３５】
また、１８はアーム１７の先端部に回動可能に取付けられた作業具としてのバケットを示している。このバケット１８は、フロント装置１１が行う作業に応じ、選択的に取付けられる複数種類のアタッチメントのうちの１つの形態をなしている。
【００３６】
１９は上部旋回体３と第１ブーム１２との間に設けられたブームシリンダである。このブームシリンダ１９は、旋回フレーム４に対し第１ブーム１２を上，下方向に俯仰動させるものである。そして、ブームシリンダ１９は、基端側となるボトム側が旋回フレーム４に回動可能に取付けられ、ロッドの先端側が取付ブラケット１２Ａの下部に回動可能に取付けられている。
【００３７】
２０は第３ブーム１５とアーム１７との間に設けられたアームシリンダである。このアームシリンダ２０は、基端側となるボトム側が第３ブーム１５のシリンダ取付部１５Ｂに取付けられ、ロッドの先端側がアーム１７のシリンダ取付板１７Ａに取付けられている。
【００３８】
２１は作業具シリンダとしてのバケットシリンダを示し、該バケットシリンダ２１は、基端側となるボトム側がアーム１７のシリンダ取付板１７Ａに取付けられ、ロッドの先端側がバケットリンク２２を介してバケット１８に連結されている。
【００３９】
さらに、２３は第１ブーム１２と第２ブーム１３との間に設けられたオフセットシリンダを示している。このオフセットシリンダ２３は、基端側となるボトム側が第１ブーム１２の取付板１２Ｃ，１２Ｄに取付けられ、ロッドの先端側が第２ブーム１３のシリンダ取付板１３Ｃに取付けられている。これにより、オフセットシリンダ２３は、そのロッドを縮小，伸長することにより、第１ブーム１２に対して第２ブーム１３を左，右方向に揺動する。このときに、第３ブーム１５は、後述するリンクロッド２４による平行リンク構造によって左，右方向に平行移動（オフセット）することができる。
【００４０】
次に、第１ブーム１２と第３ブーム１５との間に設けられた第１の実施の形態の特徴部分となるリンクロッド２４について説明する。
【００４１】
２４はフロント装置１１に設けられたリンクロッドを示している。このリンクロッド２４は、第１ブーム１２に対して第３ブーム１５を平行移動させるもので、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して平行リンク機構を構成している。これと共に、リンクロッド２４は、上部旋回体３に設けられた油圧源となる制御弁装置からの圧油を、第３ブーム１５側のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に給排するための油圧ライン３１の一部も構成している。そして、リンクロッド２４は、後述の通路部材２５、各油路２６、各取付アイ２７，２８により大略構成されている。
【００４２】
２５はリンクロッド２４の本体部分を構成する１本の通路部材である。この通路部材２５は、軸方向となるスラスト方向に剛性をもった剛性材料、例えば鉄、アルミニウム合金等の金属材料、ＦＲＰ等の強化樹脂材料を用いて長尺な円柱状に形成され、第２ブーム１３と平行に延びて配置されている。また、通路部材２５は、軸方向（長さ方向）の両端に後述する各取付アイ２７，２８が設けられている。
【００４３】
また、通路部材２５には、図５、図６に示すように、長さ方向の両側に直径方向に広幅なホース接続座２５Ａが２列ずつ設けられている。また、１つのホース接続座２５Ａには、２個のねじ穴２５Ｂ（１個のみ図示）が設けられ、これにより、通路部材２５の一端側には、後述する第１の油圧配管２９を４本接続することができ、通路部材２５の他端側には、後述する第２の油圧配管３０を４本接続することができ、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排することができる。
【００４４】
２６は通路部材２５の内部に設けられた複数本、例えば４本の油路を示し、該各油路２６は、通路部材２５の長さ方向に平行に延びるように形成されている。また、各油路２６は、例えばアームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排（行きと戻り）できるように、通路部材２５の周方向に９０度の間隔をもって４本（図７参照）配設されている。
【００４５】
ここで、各油路２６は、金属パイプ材料等を挿嵌するのではなく、図５に示す如く、円柱状の通路部材２５に対して直接的に穿設されている。また、各油路２６の端部は、通路部材２５の各ホース接続座２５Ａに形成されたねじ穴２５Ｂの底部に開口している。
【００４６】
このように、各油路２６は、通路部材２５に直接的に穿設することにより、内部に油圧配管を通した場合に比較し、油圧配管を通すスペースを必要としない分だけ通路部材２５を細く形成することができる。また、１本の通路部材２５に４本の油路２６を形成しているから、この通路部材２５を細く形成した場合でも、各油路２６以外の部分で大きな断面積を得ることができ、十分な剛性を得ることができる。さらに、通路部材２５を細く形成したことにより、障害物との干渉を防止できる上に、通路部材２５と第２ブーム１３の左側面との間に大きな隙間を確保できるから、第２ブーム１３を大きな角度で揺動することができ、フロント装置１１のオフセット量を増大することができる。
【００４７】
２７は通路部材２５の長さ方向の一端側に設けられた第１ブーム側取付部としての第１ブーム側取付アイである。この第１ブーム側取付アイ２７は、図３、図４に示すように、第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間に連結ピン２７Ａを介してピン結合されている。
【００４８】
一方、２８は通路部材２５の長さ方向の他端側に設けられた第３ブーム側取付部としての第３ブーム側取付アイである。この第３ブーム側取付アイ２８は、第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃに連結ピン２８Ａを介してピン結合されている。
【００４９】
これにより、リンクロッド２４は、各取付アイ２７，２８を用いて第１ブーム１２と第３ブーム１５とを所定の間隔で連結することができ、第１ブーム１２に対し第３ブーム１５を常に平行な状態に保つための平行リンク機構を、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して形成している。
【００５０】
２９は第１ブーム１２に沿って設けられた複数本、例えば４本の第１の油圧配管で、該各油圧配管２９は、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排するためのものである。そして、各第１の油圧配管２９は、一端が上部旋回体３の制御弁装置に接続され、他端がリンクロッド２４を構成する通路部材２５の基端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続されている。
【００５１】
また、３０は第３ブーム１５に沿うように設けられた複数本、例えば４本の第２の油圧配管で、該各油圧配管３０のうちの２本は、一端がリンクロッド２４を構成する通路部材２５の先端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続され、他端がアームシリンダ２０に接続されている。また、別の２本は、一端が通路部材２５の先端側に設けられたねじ穴２５Ｂに接続され、他端がバケットシリンダ２１に接続されている。
【００５２】
ここで、第１の油圧配管２９とリンクロッド２４の油路２６と第２の油圧配管３０とは、第３ブーム１５側となるアームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に圧油を給排するための油圧ライン３１を構成している。なお、油圧配管２９，３０には、例えば固定部と可動部に合わせて金属配管と可撓ホースとが使用されている。
【００５３】
３２は第１ブーム１２に沿って設けられた２本のオフセットシリンダ用油圧配管で、該各油圧配管３２は、オフセットシリンダ２３に圧油を給排するものである。また、ブームシリンダ１９には、図示しないブームシリンダ用油圧配管が接続されている。
【００５４】
第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、この油圧ショベル１に搭載されたオフセットブーム式フロント装置１１を用いて側溝の掘削作業等を行う場合について説明する。
【００５５】
まず、オフセットシリンダ２３を作動させ、第２ブーム１３を第１ブーム１２に対して左，右方向に揺動する。このときには、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５およびリンクロッド２４によって平行リンク機構をなしているから、第３ブーム１５、アーム１７、バケット１８を上部旋回体３の左側または右側に平行移動（オフセット）することができる。
【００５６】
そして、掘削位置が決ったら、上部旋回体３の制御弁装置から第１の油圧配管２９、リンクロッド２４の油路２６、第２の油圧配管３０（油圧ライン３１）等を介して圧油を給排し、ブームシリンダ１９、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１等を伸縮させることにより、第１ブーム１２、アーム１７、バケット１８等を作動させて、側溝等を掘削することができる。
【００５７】
ここで、第１の実施の形態によれば、リンクロッド２４は、長さ方向となるスラスト方向に対して剛性をもった剛性材料、例えば金属材料等によって形成し、その内部にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に圧油を給排する４本の油路２６が設けられた通路部材２５を用いる構成としている。従って、通路部材２５の各油路２６の基端に上部旋回体３の制御弁装置から延びる第１の油圧配管２９を接続し、各油路２６の先端にアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に延びる第２の油圧配管３０を接続することができる。
【００５８】
これにより、フロント装置１１のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に圧油を給排する油圧ライン３１は、その一部をリンクロッド２４を利用して設けることができる。このように、リンクロッド２４に各油路２６を形成した場合、特許文献１のように、内部に油圧配管を通したリンクロッドに比較し、配管を通すスペースを必要としない分だけ、リンクロッド２４の通路部材２５を細く形成することができる。
【００５９】
この結果、リンクロッド２４の突出寸法を小さく抑えることができるから、該リンクロッド２４が障害物と干渉するのを防止でき、作業性、寿命等を向上することができる。しかも、リンクロッド２４を細く形成した場合には、該リンクロッド２４と第２ブーム１３との間に大きな隙間を確保できるから、第２ブーム１３を大きな角度で揺動することができ、フロント装置１１のオフセット量を増大して作業性を向上することができる。また、リンクロッド２４と油圧ライン３１とを一体化することにより、部品点数を削減することができ、組立作業性を向上することができる。
【００６０】
また、リンクロッド２４の長さ方向の一端側に位置する第１ブーム側取付アイ２７を第１ブーム１２にピン結合し、長さ方向の他端側に位置する第３ブーム側取付アイ２８を第３ブーム１５にピン結合することにより、リンクロッド２４の通路部材２５の両端側を、各取付アイ２７，２８を介して第１ブーム１２と第３ブーム１５とに回動可能に連結することができる。
【００６１】
また、各油路２６は、リンクロッド２４を形成する通路部材２５に直接的に穿設しているから、通路部材２５を細く形成した場合でも、各油路２６以外の部分によって大きな断面積を得ることができ、平行リンク機構を構成するのに十分な強度を得ることができる。
【００６２】
さらに、第１の実施の形態では、１本の通路部材２５に、その長さ方向に平行に延びるように４本の油路２６を形成することにより、４本の油路２６を備えたリンクロッド２４を形成することができる。従って、少ない部品点数で高強度のリンクロッド２４を形成することができる。
【００６３】
次に、図８ないし図１２は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、リンクロッドは第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、各通路部材にはそれぞれ油路を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６４】
図８、図９において、４１はフロント装置１１に設けられた第２の実施の形態によるリンクロッドを示している。このリンクロッド４１は、第１ブーム１２に対して第３ブーム１５を平行移動させるもので、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して平行リンク機構を構成している。これと共に、リンクロッド４１は、上部旋回体３の制御弁装置からの圧油を、第３ブーム１５側のアームシリンダ２０、バケットシリンダ２１に給排するための後述の油圧ライン４４の一部も構成している。そして、リンクロッド４１は、後述の通路部材４２、各油路４３、各取付アイ４５，４６、結束具４７により大略構成されている。
【００６５】
４２はリンクロッド４１の本体部分を構成する複数本、例えば４本の通路部材で、該各通路部材４２は、第２ブーム１３の左側に沿うように互いにほぼ平行に延びている。また、各通路部材４２は、例えば鉄、アルミニウム合金等の金属材料、ＦＲＰ等の強化樹脂材料からなる４本の長尺なパイプ材料を、後述の結束具４７で束ねることにより十分な剛性をもって形成されている。また、金属パイプ材料等からなる各通路部材４２内は、それぞれが後述の油路４３となっている。さらに、各通路部材４２は、結束具４７が周囲に突出しないように、結束される長さ方向の中間部分を絞るように僅かに折り曲げられた状態で平行に延びている。
【００６６】
４３は各通路部材４２にそれぞれ形成された複数本、例えば４本の油路を示し、該各油路４３は、通路部材４２の内部を長さ方向に延び、一端が後述する第１ブーム側取付アイ４５のねじ穴４５Ｂの底部に開口し、他端が第３ブーム側取付アイ４６のねじ穴４６Ｂの底部に開口している。そして、各油路４３は、通路部材４２をパイプ材料から形成することにより、その内部に簡単に設けることができる。また、各油路４３は、第１の油圧配管２９と第２の油圧配管３０とにより油圧ライン４４を構成している。
【００６７】
４５は各通路部材４２の長さ方向の一端側に設けられた第１ブーム側取付部としての第１ブーム側取付アイである。この取付アイ４５は、図８、図９に示すように、円形状の先端側が第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃ間に連結ピン４５Ａを介してピン結合されている。一方、第１ブーム側取付アイ４５の基端側は、直方体状に形成され、図１０に示すように、その端面に４本の通路部材４２が挿嵌され、例えば溶接手段を用いて一体的に固着されている。また、取付アイ４５の基端側上面には、４個のねじ穴４５Ｂ（２個のみ図示）が所定の間隔をもって設けられ、これらのねじ穴４５Ｂには、図１１に示すように第１の油圧配管２９を４本接続することができる。
【００６８】
一方、４６は第１ブーム側取付アイ４５と反対側に位置して各通路部材４２の他端側に設けられた第３ブーム側取付部としての第３ブーム側取付アイである。この取付アイ４６は、円形状の先端側が第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃに連結ピン４６Ａを介してピン結合されている。一方、直方体状に形成された第３ブーム側取付アイ４６の基端側は、第１ブーム側取付アイ４５と同様に、端面に４本の通路部材４２が挿嵌して溶接されている。また、取付アイ４６の基端側上面には、４個のねじ穴４６Ｂ（２個のみ図示）が設けられ、これらのねじ穴４６Ｂには第２の油圧配管３０を４本接続することができる。
【００６９】
これにより、４本の通路部材４２と各取付アイ４５，４６は、第１ブーム１２の取付板１２Ｂ，１２Ｃと第３ブーム１５のリンク取付板１５Ｃとを所定の間隔で連結することができ、第１ブーム１２に対し第３ブーム１５を常に平行な状態に保つための平行リンク機構を、第１ブーム１２、第２ブーム１３、第３ブーム１５と協働して形成している。
【００７０】
４７は各通路部材４２の長さ方向の中間部に設けられた結束具である。この結束具４７は、図１２に示す如く、円板状の板体に各通路部材４２を挿嵌して位置決め固定するものである。また、結束具４７は、各通路部材４２の長さ方向に離間して例えば２個設けられている。この結束具４７は、各通路部材４２の長さ寸法に応じて１個または３個以上設ける構成としてもよい。
【００７１】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によるリンクロッド４１では、金属材料、強化樹脂材料等からなる通路部材４２を平行に延びるように４本設け、これらの通路部材４２内にそれぞれ油路４３を形成する構成としているから、例えば既存の金属配管等を利用してリンクロッド４１を形成することができ、製造コストを低減することができる。また、各通路部材４２の長さ方向の中間部は、各結束具４７によって固定的に束ねているから、リンクロッド４１の強度を高めることができる。
【００７２】
なお、第１の実施の形態では、リンクロッド２４を構成する通路部材２５に４本の油路２６を設けた場合を例示し、第２の実施の形態では、リンクロッド４１を構成する４本の通路部材４２にそれぞれ油路４３を設けた場合を例示した。しかし、本発明はこれらに限らず、リンクロッドに２本の油路を設けたり、６本の油路を設ける構成としてもよく、油路の数には制約されるものではない。
【００７３】
また、第１の実施の形態では、アームシリンダ２０とバケットシリンダ２１に給排する圧油をリンクロッド２４の油路２６で流通させる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、アームシリンダ２０またはバケットシリンダ２１のいずれか一方に給排する圧油をリンクロッド２４の油路２６で流通させる構成としてもよい。また、アームシリンダ２０、バケットシリンダ２１以外のアクチュエータ、例えば、加振機、杭打機、アースドリル等に給排する圧油を油路２６で流通させる構成としてもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【００７４】
さらに、各実施の形態では、オフセットブーム式フロント装置１１をクローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１に設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、オフセットブーム式フロント装置を備えた機械であれば、例えばホイール式の油圧ショベルに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】オフセットブーム式フロント装置を拡大して示す正面図である。
【図３】第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等を拡大して示す要部拡大正面図である。
【図４】図３に示す第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等の平面図である。
【図５】リンクロッドに油圧配管を接続した状態を拡大して示す一部破断の拡大正面図である。
【図６】図５中のリンクロッドに各油圧配管を接続した状態を示す平面図である。
【図７】通路部材と油路を図５中の矢示VII−VII方向からみた拡大横断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるオフセットブーム式フロント装置の要部を示す正面図である。
【図９】図８に示す第１ブーム、第２ブーム、第３ブーム、リンクロッド等の平面図である。
【図１０】リンクロッドに油圧配管を接続した状態を拡大して示す一部破断の拡大正面図である。
【図１１】図１０中のリンクロッドに各油圧配管を接続した状態を示す平面図である。
【図１２】通路部材と油路と結束具を図１０中の矢示XII−XII方向からみた拡大横断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１１ オフセットブーム式フロント装置
１２ 第１ブーム
１３ 第２ブーム
１５ 第３ブーム
１７ アーム
１８ バケット（作業具）
１９ ブームシリンダ
２０ アームシリンダ
２１ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
２３ オフセットシリンダ
２４，４１ リンクロッド
２５，４２ 通路部材
２６，４３ 油路
２７，４５ 第１ブーム側取付アイ（第１ブーム側取付部）
２８，４６ 第３ブーム側取付アイ（第３ブーム側取付部）
２９ 第１の油圧配管
３０ 第２の油圧配管
３１，４４ 油圧ライン
４７ 結束具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端側が車体に取付けられブームシリンダによって俯仰動する第１ブームと、該第１ブームの先端側に取付けられオフセットシリンダによって左，右方向に揺動する第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられた第３ブームと、該第３ブームの先端側に取付けられアームシリンダによって回動するアームと、該アームの先端側に取付けられ作業具シリンダによって回動する作業具と、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動するリンクロッドとを備えてなるオフセットブーム式フロント装置において、
前記リンクロッドは、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料によって形成され、内部に前記アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路が設けられた通路部材を用いる構成としたことを特徴とするオフセットブーム式フロント装置。
【請求項２】
前記リンクロッドは、長さ方向の一端側に位置して前記第１ブームにピン結合される第１ブーム側取付部と、長さ方向の他端側に位置して前記第３ブームにピン結合される第３ブーム側取付部と、前記各取付部間に設けられた前記通路部材とにより構成してなる請求項１に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【請求項３】
前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、該１本の通路部材内には複数本の油路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【請求項４】
前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、該各通路部材にはそれぞれ前記油路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【請求項１】
基端側が車体に取付けられブームシリンダによって俯仰動する第１ブームと、該第１ブームの先端側に取付けられオフセットシリンダによって左，右方向に揺動する第２ブームと、該第２ブームの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられた第３ブームと、該第３ブームの先端側に取付けられアームシリンダによって回動するアームと、該アームの先端側に取付けられ作業具シリンダによって回動する作業具と、前記第１ブームと第３ブームとの間に取付けられ前記第１ブームに対して第２ブームを揺動したときに前記第３ブームを第２ブームと反対側に揺動するリンクロッドとを備えてなるオフセットブーム式フロント装置において、
前記リンクロッドは、スラスト方向に対して剛性をもった剛性材料によって形成され、内部に前記アームシリンダおよび／または作業具シリンダに圧油を給排する油路が設けられた通路部材を用いる構成としたことを特徴とするオフセットブーム式フロント装置。
【請求項２】
前記リンクロッドは、長さ方向の一端側に位置して前記第１ブームにピン結合される第１ブーム側取付部と、長さ方向の他端側に位置して前記第３ブームにピン結合される第３ブーム側取付部と、前記各取付部間に設けられた前記通路部材とにより構成してなる請求項１に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【請求項３】
前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる１本の通路部材を用いて形成され、該１本の通路部材内には複数本の油路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【請求項４】
前記リンクロッドは前記第２ブームに沿って延びる複数本の通路部材を用いて形成され、該各通路部材にはそれぞれ前記油路を設ける構成としてなる請求項１または２に記載のオフセットブーム式フロント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１３３０８４（Ｐ２００９−１３３０８４Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８８６３（Ｐ２００７−３０８８６３）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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