JP2014015780A - 油圧シリンダのガード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブを含めた油圧シリンダの保護が可能となる構成の油圧シリンダのガード装置を提供する。
【解決手段】油圧シリンダ１７のチューブ１７ａ側、ロッド１７ｂ側をそれぞれ保護するチューブ側ガード部材３４およびロッド側ガード部材３５を備える。チューブ側ガード部材３４とロッド側ガード部材３５とを油圧シリンダ１７の軸線方向に互いに移動可能に結合する。チューブ側ガード部材３４とロッド側ガード部材３５の各端部を、油圧シリンダ１８を作業用フロントに取付けるピン２３，２４に連結する。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機の作業用フロントに備える油圧シリンダを保護するガード装置に関する。

油圧ショベル、解体機等の作業機においては、多関節構造の作業用フロントの関節部を回動させるために油圧シリンダを設ける。このような油圧シリンダにおいては、作業対象物との衝突や周囲の障害物との衝突により損傷するおそれがあるため、油圧シリンダを保護するためのガード装置が設けられる（例えば特許文献１参照）。

特許文献１等に記載の従来のガード装置は、油圧シリンダのロッドの先端に設けた取付座にガード部材の一端をボルトにより固定すると共に、油圧シリンダのチューブにガード部材のガイドを固定し、ガード部材をそのガイドに摺動可能に係合させ、油圧シリンダの伸縮に伴いガード部材がガイドに沿って摺動するように構成されている。

実開平５−７１４１０号公報

しかしながら、従来のガード装置は、油圧シリンダが伸長した状態においてはロッド側のみを覆う構造であるため、チューブに障害物が衝突するとチューブが損傷するおそれがあるという問題点があった。特に短いブームを用いて地下工事等のように頭上高さが低い現場で作業を行なう際には、高さの低い梁等にチューブやチューブに固定されたガイドが接触し易く、ガイドのみならず、チューブをも損傷することがあるという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、チューブを含めた油圧シリンダの保護が可能となる構成の油圧シリンダのガード装置を提供することを目的とする。

請求項１の油圧シリンダのガード装置は、
作業機の作業用フロントに取付けられる油圧シリンダを保護する油圧シリンダのガード装置において、
前記油圧シリンダのチューブ側、ロッド側をそれぞれ保護するチューブ側ガード部材およびロッド側ガード部材を備え、
前記ロッド側ガード部材を前記チューブ側ガード部材に対して前記油圧シリンダの軸線方向に移動可能に結合し、
前記チューブ側ガード部材と前記ロッド側ガード部材の各端部を、前記油圧シリンダを作業用フロントに取付けるピンに連結したことを特徴とする。

請求項２の油圧シリンダのガード装置は、請求項１に記載の油圧シリンダのガード装置において、
前記各ガード部材の断面形状を山形とし、その山形の頂部をＲ形状としたことを特徴とする。

請求項３の油圧シリンダのガード装置は、請求項１または２に記載の油圧シリンダのガード装置において、
前記チューブ側ガード部材および前記ロッド側ガード部材を、前記作業用フロントにおける前記油圧シリンダの取付部にピンによりそれぞれ連結するブラケットと、各ブラケットにそれぞれ固定するガード部材本体とにより構成し、
前記チューブ側ガード部材および前記ロッド側ガード部材の各ブラケットにより、前記油圧シリンダの各作業用フロント側取付部をそれぞれ両側から挟持してピンにより連結する構造としたことを特徴とする。

請求項４の油圧シリンダのガード装置は、請求項３に記載の油圧シリンダのガード装置において、
前記各ブラケットと前記各ガード部材本体とをそれぞれボルトにより着脱可能に結合したことを特徴とする。

請求項５の油圧シリンダのガード装置は、請求項１から４までのいずれか１項に記載の油圧シリンダのガード装置において、
前記作業用フロントを、標準型より短いブームと、そのブームに回動可能に取付けたアームと、そのアームの先端に取付けた作業具と、前記アームの上面側に取付けられて前記作業具を回動させる油圧シリンダとを備えたショートリーチ型作業機の作業用フロントとし、
前記ガード装置が、前記ショートリーチ型作業機の前記作業具を回動させる前記油圧シリンダに取付けられることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、チューブ側ガード部材およびロッド側ガード部材の各端部を、油圧シリンダを作業用フロントに取付けるピンに連結する構造としたので、ガード部材をチューブから浮かせた構造とすることができる。このため、チューブ側ガード部材またはロッド側ガード部材に作用する外力がロッドのみならずチューブに作用することも回避することができるので、ロッドのみならずチューブの損傷も防止することができる。

また、油圧シリンダのロッド側端部のボスにガイド部材をボルト付けしたり、チューブに取付座を溶接したりするような油圧シリンダに対する加工が不要となり、油圧シリンダ自体の改変が不要となるので、比較的低コストで実現できる。

請求項２の発明によれば、ガード部材の断面形状を山形としたので、ガード部材の強度が上がり、外力の作用によるガード部材の凹みや曲げが起こり難くなる。また、ガード部材の山形の頂部をＲ形状としたので、ガード部材に衝突する物体の損傷が起こり難くなる。

請求項３の発明によれば、チューブ側ガード部材およびロッド側ガード部材の各端部を、作業用フロントにおける油圧シリンダの取付部を両側から挟持する構造としたので、前記取付部の構造を改変することなく、ガード部材を後付けすることができる。

請求項４の発明によれば、ガード部材本体が障害物と衝突する等の理由により損傷した時に、ガード部材本体のみをブラケットに対してボルトによって着脱することにより、ガード部材のピン連結部を分解、組立することなく、ガード部材本体のみを容易かつ迅速に交換することができる。

請求項５の発明によれば、ショートリーチ型作業機のフロントの上面に位置する作業具回動用油圧シリンダにガード装置を設けたので、地下工事のように高さの低い梁がある等の工事現場で梁等との衝突による油圧シリンダの損傷を有効に防止することができる。

本発明の一実施の形態の油圧シリンダのガード装置を備えた作業機の一例を示す側面図である。 本実施の形態の油圧シリンダのガード装置を設けたアームを油圧シリンダの伸長状態で示す側面図である。 図２の平面図である。 本実施の形態の油圧シリンダのガード装置を設けたアームを油圧シリンダの収縮状態で示す側面図である。 図２のＥ拡大矢視図である。 （Ａ）は図２のＦ拡大矢視図、（Ｂ）は図２のＧ−Ｇ拡大断面図である。 本実施の形態のガード装置のチューブ側ガード部材を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＨ−Ｈ拡大断面図、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）のＩ拡大矢視図、Ｊ拡大矢視図である。 本実施の形態のガード装置のロッド側ガード部材を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＫ−Ｋ拡大断面図、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）のＬ拡大矢視図、Ｍ拡大矢視図である。

図１は本発明の一実施の形態の油圧シリンダのガード装置を備えた作業機の一例を示す側面図である。図１において、１は下部走行体、３はこの下部走行体1上に旋回装置２を介して旋回可能に設置された旋回フレームである。旋回フレーム３には運転室４と、原動機や油圧ポンプ等を含む油圧パワーユニットを収容した機械室等が搭載されて上部旋回体７を構成する。旋回フレーム３の前部には作業用フロント８が取付けられる。

作業用フロント８は、旋回フレーム３の前部に油圧シリンダ（ブームシリンダ）１０により俯仰動可能に取付けられたブーム１１と、このブーム１１の先端にピン１２を中心に油圧シリンダ１３（アームシリンダ）により回動可能に取付けられたアーム１４と、このアーム１４の先端にピン１６を中心に油圧シリンダ（作業具シリンダ）１７により回動可能に取付けられた作業具１８とを備える。

２０，２１はそれぞれ作業具１８の回動角を増大させるために取付けられたアームリンクおよび作業具リンクである。作業具１８を回動させる油圧シリンダ１７は、そのボトム側端部をアーム１４の基端側の上面に設けたシリンダ取付部１４ａにピン２３により連結し、ロッド側端部を、ピン２４により、アームリンク２０と作業具リンク２１の各一端に共通に連結する。アームリンク２０の他端はアーム１４にピン２６により連結し、作業具リンク２１の他端はピン２７により作業具１８に連結する。

この実施の形態においては、作業具１８としてバックホウバケットを装着した油圧ショベルについて示す。作業具１８としてはバックホウバケットの代わりにチゼル振動により地面等を破砕する破砕具や、鋏状をなして家屋等を解体する解体具等、他の作業具を取付けて作業を行なう場合がある。

また、この実施の形態においては、地下工事等のように上部に梁２８等の障害物がある狭隘な空間での作業が可能となるように、作業機がショートリーチ型である場合について示す。すなわち、ブーム１１は標準型のものより短いものである。また、アーム１４を回動させる油圧シリンダ１３は、ブーム１１の下面に設けたシリンダ取付部１１ａとアーム１４の下面に設けたシリンダ取付部１４ｂにそれぞれ両端をピン３０，３１により連結して取付けられる。

３３は作業具１８を回動させる油圧シリンダ１７を保護するガード装置であり、このガード装置３３は、油圧シリンダ１７のチューブ１７ａ側を保護するガード部材３４と、ロッド１７ｂ側を保護するガード部材３５とからなる。これらのガード部材３４，３５は後述の構造により油圧シリンダの軸線方向に相互に移動可能に結合される。チューブ側ガード部材３４、ロッド側ガード部材３５の各端部にはそれぞれブラケット３４ａ，３５ａを有し、各ブラケット３４ａ，３５ａをそれぞれ油圧シリンダ１７のチューブ側端部、ロッド側端部をアーム１４やリンク２０，２１に取付けるピン２３，２４に連結して取付ける。

以下このガード装置３３の構造の詳細について図２ないし図８により説明する。図２はガード装置３３をアームに取付けかつ油圧シリンダ１７を伸長した状態を示す側面図、図３はその平面図、図４は同じく油圧シリンダ１７を収縮した状態を示す側面図である。また、図５は図２のＥ拡大矢視図、図６（Ａ）は図２のＦ拡大矢視図、図６（Ｂ）は図２のＧ−Ｇ拡大断面図である。また、図７はチューブ側ガード部材３４を示す図、図８はロッド側ガード部材３５を示す図である。

まずチューブ側ガード部材３４を図７により説明する。図７（Ａ）はチューブ側ガード部材３４の側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＨ−Ｈ拡大断面図、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）のＩ拡大矢視図、Ｊ拡大矢視図である。これらの図に示すように、このチューブ側ガード部材３４は、ブラケット３４ａとガード部材本体３４ｂとからなる。ブラケット３４ａは、油圧シリンダ１７のボトム側端部のボス１７ｃをアーム１４の上面のシリンダ取付部１４ａに連結するピン２３に共通に連結するものである（図２〜図５参照）。

このチューブ側ガード部材３４のブラケット３４ａは、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）に示すように、アーム１４のシリンダ取付部１４ａを挟む構造の平行板からなる左右の縦板部３６，３６（図５参照）と、これらの左右の縦板部３６，３６間に溶接により固着された横結合板部３７と、左右の縦板部３６，３６の端部および横結合板部３７の端部に溶接により固着された縦結合板部３８とを備える。

左右の縦板部３６，３６には、このチューブ側ガード部材３４を油圧シリンダ１７と共にシリンダ取付部１４ａに取付けるピン２３を挿通するためのピン孔３６ａを設ける。また、一方の縦板部３６の外面には、ピン２３の抜け止め部材３９（図３、図５参照）を挿着する孔４１ａを有する筒体４１を溶接により固着する。図５に示す例においては、抜け止め部材３９としてボルトを用い、このボルトにナット４０を螺合した例を示す。なおナット４０を用いる代わりに、縦結合板部３８にねじ孔を設けて、ボルト３９をこのねじ孔に螺合してガード部材本体３４ｂをブラケット３４ａに着脱可能に取付ける構造としてもよい。また、ボルト３９の代わりに抜け止めピンを用いてもよい。

チューブ側ガード部材３４のガード部材本体３４ｂは、図７（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように短手方向に切断した場合の断面形状が山形をなし、頂部４２がＲ形状をなす。ブラケット３４ａとガード部材本体３４ｂとは溶接により一体に構成してもよいが、この実施の形態においては、前記縦結合板部３８と、ガード部材本体３４ｂの端部に溶接した端板４３とを重ねてボルト４４とナット４５によりブラケット３４ａとガード部材本体３４ｂとを着脱可能に結合した例を示す。

このガード部材本体３４ｂの先端側にはその両側の下面にロッド側ガード部材３５を移動可能に嵌合するための角形ロッドからなるガイド４７，４７を溶接により固着する。これらのガイド４７はガード部材本体３４ｂの折り曲げ成形により形成してもよい。

次にロッド側ガード部材３５について説明する。図８（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその平面図、（Ｃ）は（Ａ）のＫ−Ｋ拡大断面図、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ（Ａ）のＬ拡大矢視図、Ｍ拡大矢視図である。このロッド側ガード部材３５はブラケット３５ａとガード部材本体３５ｂとからなる。ブラケット３５ａは、図２〜図４、図６（Ａ）に示すように、油圧シリンダ１７のロッド１７ｂ側の端部のボス１７ｄをリンク２０，２１に取付けるピン２４にロッド側ガード部材３５を連結するためのものである。

図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）に示すように、ロッド側ガード部材３５のブラケット３５ａは、図１に示したリンク２０，２１全体を挟む構造（図３、図６（Ａ）参照）の平行板からなる左右の縦板部４９，４９と、これらの左右の縦板部４９，４９間に溶接により固着された横結合板部５０と、左右の縦板部４９，４９の端面および横結合板部５０の端面に溶接により固着された縦結合板部５１とを備える。左右の縦板部４９，４９にはこのロッド側ガード部材３５をリンク２０，２１および油圧シリンダ１７のロッド１７ｂと共にピン２４により取付けるためのピン孔４９ａを設ける。また、一方の縦板部４９の外面には、ピン２４の抜け止め部材５３（図３、図６（Ａ）参照）を挿着する孔５４ａを有する筒体５４を溶接により固着する。図示例においては、抜け止め部材５３としてボルトを用い、このボルトにナット５５を螺合した例を示すが、この代わりに抜け止めピンを用いてもよい。

図８（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、このガード部材本体３５ｂは、短手方向の断面形状が山形をなし、その頂部５６はＲ形状をなす。ブラケット３５ａとガード部材本体３５ｂとは溶接により一体に構成してもよいが、この実施の形態においては、ブラケット３５ａの縦結合板部５１と、ガード部材本体３５ｂの端部に溶接した端板５７とを重ねてボルト５８とナット５９によりブラケット３５ａとガード部材本体３５ｂとを着脱可能に結合した例を示す。

次にこのガード装置３３の取付け構造について説明する。図２〜図４に示すように、チューブ側ガード部材３４とロッド側ガード部材３５とは油圧シリンダ１７の軸線方向に移動可能に結合される。この結合状態においては、図６（Ｂ）に示すように、チューブ側ガード部材３４の本体３４ｂ内にこの本体３４ｂとガイド４７との間でロッド側ガード部材３５の本体３５ｂを抱持するようにして摺動可能に嵌合する。

チューブ側ガード部材３４のアーム１４への取付けは、図２〜図５に示すように、アーム１４のシリンダ取付部１４ａ，１４ａを、チューブ側ガード部材３４のブラケット３４ａの左右の縦板部３６，３６によって挟持する。そして図５に示すように、縦板部３６のピン孔３６ａおよび筒体４１と、シリンダ取付部１４ａ，１４ａに設けたピン孔１４ｃと、油圧シリンダ１７のボトム側端部のボス１７ｃにピン２３を挿着し、筒体４１の孔４１ａおよびピン２３に設けた孔２３ａに抜け止め部材３９を挿着する。

ロッド側ガード部材３５の油圧シリンダ１７のロッド１７ｂ側への取付けは、図３、図６（Ａ）に示すように、油圧シリンダ１７のロッド１７ｂの先端のボス１７ｄの両側を作業具リンク２１，２１で挟持し、さらにその作業具リンク２１，２１の外側をアームリンク２０，２０で挟持し、さらにアームリンク２０，２０の外側にロッド側ガード部材３５のブラケット３５ａの縦板部４９，４９を位置させてリンク２０，２１，ボス１７ｂの組合体全体をブラケット３５ａ，３５ａで挟む。そして図６（Ａ）に示すように、縦板部４９に設けたピン孔４９ａおよび筒体５４と、リンク２０，２１のピン孔２０ａ，２１ａと、ボス１７ｄにピン２４を挿着し、筒体５４のピン孔５４ａおよびピン２４の孔２４ａに抜け止め部材５３を挿着する。

このように、本実施の形態においては、油圧シリンダ１７のチューブ１７ａ側、ロッド側をそれぞれ保護するチューブ側ガード部材３４、ロッド側ガード部材３５を、油圧シリンダ１７を作業用フロント８に取付けるピン２３と、ロッド１７ｂのボス１７ｄとリンク２０，２１との連結ピン２４にそれぞれ連結する構造としたので、チューブ側ガード部材３４をチューブ１７ａから浮かせた構造とすることができる。このため、チューブ側ガード部材３４またはロッド側ガード部材３５に作用する外力がチューブ１７ａに作用することを回避することができるので、ロッド１７ｂのみならずチューブ１７ａの損傷を防止することができる。なお、チューブ１７ａとチューブ側ガード部材３４との間は空間とする必要はなく、両者間に緩衝材を設けてもよい。

また、本実施の形態においては、従来のガード装置のように、油圧シリンダ１７のロッド側端部のボス１７ｄにガイド部材をボルト付けしたり、チューブ１７ａに取付座を溶接したりするような油圧シリンダに対する加工が不要となり、油圧シリンダ自体の改変が不要となるので、比較的低コストで実現できる。

また、本実施の形態においては、ガード部材３４，３５の本体３４ｂ，３５ｂの断面形状を山形としたので、ガード部材の強度が上がり、外力の作用による凹みや曲げが起こり難くなる。また、その山形の頂部４２，５６をＲ形状としたので、例えば図１に示したような地下工事において、梁２８等がガード部材３４，３５に衝突してもその梁２８等の損傷が起こり難くなる。

また、本実施の形態においては、チューブ側ガード部材３４およびロッド側ガード部材３５の各端部に平行板状の縦板部３６，４９を有するブラケット３４ａ，３５ａを設け、油圧シリンダ１７の取付部であるシリンダ取付部１４ａやリンク２０，２１を両側から挟持する構造としたので、これらの取付部の構造を改変することなく、ガード部材３４，３５を後付けすることができる。

また、本実施の形態の作業用フロント８は、ブーム１１の長さが短いショートリーチ型作業機のフロントとし、その作業具回動用油圧シリンダ１７にガード装置３３を設けたので、地下工事のように高さの低い梁２８がある等の工事現場で梁２８等との衝突による油圧シリンダ１７の損傷を有効に防止することができる。

また、この実施の形態においては、それぞれガード部材本体３４ｂ，３５ｂをブラケット３４ａ，３５ａにボルト４４，５８およびナット４５，５９により着脱可能に結合したので、ガード部材本体３４ｂ，３５ｂが障害物等と衝突する等の理由により損傷した時に、ガード部材本体３４ｂ，３５ｂのみをブラケット３４ａ，３５ａに対して外し、新品をボルト４４，５８およびナット４５，５９によって取付けることができる。このため、ガード部材３４，３５のピン２３，２４による連結部を分解、組立することなく、ガード部材本体３４ｂ，３５ｂのみの交換により、容易にガード部材３４，３５を容易かつ迅速に交換することができる。

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加を行なうことができる。例えば、本発明は作業具１８を回動させる油圧シリンダ１７以外のアームシリンダ１３やブームシリンダ１０にも適用することができ、さらに油圧ショベル以外の他の作業機にも適用できる。

１：下部走行体、２：旋回装置、３：旋回フレーム、４：運転室、５：機械室、７：上部旋回体、８：作業用フロント、１０，１３，１７：油圧シリンダ、１１：ブーム、１４：アーム、１４ａ：シリンダ取付部、１８：作業具、２０：アームリンク、２１：作業具リンク、２３〜２６：ピン、３３：ガード装置、３４：チューブ側ガード部材、３４ａ：ブラケット、３４ｂ：ガイド部材本体、３５：ロッド側ガード部材、３５ａ：ブラケット、３５ｂ：ガイド部材本体、４２：頂部、３９：抜け止め部材、４１：筒体、５３：抜け止め部材、５４：筒体、５６：頂部、５８：ボルト、５９：ナット

Claims (5)

1. 作業機の作業用フロントに取付けられる油圧シリンダを保護する油圧シリンダのガード装置において、
   前記油圧シリンダのチューブ側、ロッド側をそれぞれ保護するチューブ側ガード部材およびロッド側ガード部材を備え、
   前記ロッド側ガード部材を前記チューブ側ガード部材に対して前記油圧シリンダの軸線方向に移動可能に結合し、
   前記チューブ側ガード部材と前記ロッド側ガード部材の各端部を、前記油圧シリンダを作業用フロントに取付けるピンに連結したことを特徴とする油圧シリンダのガード装置。
2. 請求項１に記載の油圧シリンダのガード装置において、
   前記各ガード部材の断面形状を山形とし、その山形の頂部をＲ形状としたことを特徴とする油圧シリンダのガード装置。
3. 請求項１または２に記載の油圧シリンダのガード装置において、
   前記チューブ側ガード部材および前記ロッド側ガード部材を、前記作業用フロントにおける前記油圧シリンダの取付部にピンによりそれぞれ連結するブラケットと、各ブラケットにそれぞれ固定するガード部材本体とにより構成し、
   前記チューブ側ガード部材および前記ロッド側ガード部材の各ブラケットにより、前記油圧シリンダの各作業用フロント側取付部をそれぞれ両側から挟持してピンにより連結する構造としたことを特徴とする油圧シリンダのガード装置。
4. 請求項３に記載の油圧シリンダのガード装置において、
   前記各ブラケットと前記各ガード部材本体とをそれぞれボルトにより着脱可能に結合したことを特徴とする油圧シリンダのガード装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の油圧シリンダのガード装置において、
   前記作業用フロントを、標準型より短いブームと、そのブームに回動可能に取付けたアームと、そのアームの先端に取付けた作業具と、前記アームの上面側に取付けられて前記作業具を回動させる油圧シリンダとを備えたショートリーチ型作業機の作業用フロントとし、
   前記ガード装置が、前記ショートリーチ型作業機の前記作業具を回動させる前記油圧シリンダに取付けられることを特徴とする油圧シリンダのガード装置。

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