JP3899306B2

JP3899306B2 - Bucket cylinder protection device

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Publication number: JP3899306B2
Application number: JP2002326783A
Authority: JP
Inventors: 正美近藤
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-11-11
Also published as: JP2004162292A

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Ｈ_1max）と突出量の最小値（図２に示すＨ_1min）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Ｈ_1max）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Ｈ_2max）と突出量の最小値（図６に示すＨ_2min）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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a technique for a working machine such as a turning work vehicle.
  More specifically, the present invention relates to a technique for preventing breakage of a hydraulic device that rotates a bucket provided at the tip of a work machine.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for preventing breakage of a hydraulic device that rotates a bucket provided at the tip of a working machine such as a turning work vehicle is known. For example, as described in JP-A-10-292426 and JP-A-7-305377. In the protection device for a hydraulic cylinder described in JP-A-10-292426, as shown in FIGS. 11 and 12, the protection device 101 for the hydraulic cylinder 104 includes a tube guard 102 and a rod guard 103. And the rod guard 103 are fitted to each other and configured to be slidable following the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 104. In the hydraulic excavator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-305377, as shown in FIGS. 14 and 15, the bucket cylinder 111 is built in a substantially U-shaped arm 112 in section when the front surface 112a is opened. The left and right side surfaces 112b of the arm 112 projecting toward the 112a side serve as a bucket cylinder protection device.
[0003]
[Patent Document 1]
          Japanese Patent Laid-Open No. 10-292426
[Patent Document 2]
          JP-A-7-305377
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the case of the hydraulic cylinder protective device described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-292426, as shown in FIG. 13, the hydraulic cylinder protective device 101 interferes with an obstacle and the tube guard 102 or the rod guard 103 is slightly When deformed, the tube guard 102 and the rod guard 103 cannot slide, and the hydraulic cylinder 104 cannot be expanded or contracted even if the hydraulic cylinder 104 itself is not deformed or damaged at all. Moreover, if it is extended and contracted forcibly, the hydraulic cylinder itself will be damaged. Therefore, unless the tube guard 102 and the rod guard 103 are removed or repaired / replaced, the bucket 107 cannot be rotated with respect to the arm 106. In the case of the hydraulic excavator described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-305377, as shown in FIGS. 15 and 16, when the bucket cylinder 111 is contracted, dirt or the like enters the gap between the arm 112 and the bucket cylinder 111. When the bucket cylinder 111 is accumulated (the hatched portion in FIG. 15) and then the bucket cylinder 111 is extended, the earth and sand that have entered and accumulated in the arm 112 lose their escape (the hatched portion in FIG. 16). This causes the cylinder rod 111a to be deformed. Therefore, the bucket 113 cannot be rotated with respect to the arm 112.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0006]
  In Claim 1, it has an arm (11) and a bucket (12), this bucket (12) can be rotated with respect to an arm (11) by expansion-contraction of a bucket cylinder (17), and this bucket cylinder (17 ) Outside the bucket cylinder protection device (28),The bucket link (25) for rotating the bucket disposed at the tip of the arm and the arm link (32) pivotally supported at the rear portion of the arm (11) are pivotally supported.In the rear arm link (32),Distance between pivot points from pivot point (21a) to connecting point (33) (L ₁ )But,In the front bucket link (25),Distance between pivot points from pivot point (25a) to connecting point (26) (L ₂ )thanIt is configured to be large.
[0007]
  In Claim 2, the arm (11) side pivot point of the arm link (32)(21a)Is coincident with the arm side pivot point (21a) of the arm cylinder (16) that rotates the arm (11) with respect to the boom (10) by expansion and contraction.
[0008]
  According to a third aspect of the present invention, the bucket cylinder protection device (28) includes a pair of left and right side plates (29L and 29R) and an upper plate (30).
[0009]
  In Claim 4, the said upper board (30) is formed in the cross-sectional view mountain shape.
[0010]
  In claim 5, self-lubricating bearings are provided at pivot points of the arm link (32) and the bucket cylinder protection device (28), and pivot points of the bucket link (25) and the bucket cylinder protection device (28). It is provided.
[0011]
  In claim 6, at the pivot point between the arm link (32) and the bucket cylinder protection device (28) and at the pivot point between the bucket link (25) and the bucket cylinder protection device (28), a bucket cylinder protection device ( A washer (38) that elastically biases 28) in the thrust direction is provided.
[0012]
  According to a seventh aspect of the present invention, the washer (38) is a disc spring washer.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, embodiments of the invention will be described.
[0014]
  FIG. 1 is a side view of a turning work vehicle equipped with a working machine provided with the bucket cylinder protection device of the present invention, FIG. 2 is a side view showing the bucket cylinder protection device when the bucket cylinder is contracted, and FIG. 3 is an intermediate length of the bucket cylinder. 4 is a side view showing the bucket cylinder protection device when the bucket cylinder is extended, FIG. 5 is a side view when the bucket cylinder protection device is partially deformed, and FIG. 6 is a bucket. FIG. 7 is a side view showing a bucket cylinder protection device equipped with another embodiment of the arm link when the cylinder is contracted. FIG. 7 is a side view showing the bucket cylinder protection device equipped with another embodiment of the arm link when the bucket cylinder has an intermediate length. 8 is a perspective view of the bucket cylinder protection device, FIG. 9 is a perspective view of another embodiment of the bucket cylinder protection device, and FIG. 10 is a bucket. FIG. 11 is a side view of a working machine provided with a conventional bucket cylinder protection device, FIG. 12 is a partial cross-sectional side view of the conventional bucket cylinder protection device, and FIG. FIG. 14 is a side view of a working machine provided with another embodiment of a conventional bucket cylinder protection device, and FIG. 15 shows another type of the conventional bucket cylinder protection device. FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the bucket is rotated backward in the embodiment, and FIG. 16 is a diagram illustrating a state in which the bucket is rotated forward in another embodiment of the conventional bucket cylinder protection device.
[0015]
  First, the turning work vehicle 1 provided with the working machine 5 which provided the bucket cylinder protection apparatus 28 which is the 1st Example of the bucket cylinder protection apparatus of this invention using FIG. 1 is demonstrated. The bucket cylinder protection device of the present invention is not limited to the working machine 5 of the turning work vehicle 1 and includes an arm and a bucket, and a working machine such as a bucket or a fork rotates with respect to the arm by expansion and contraction of the bucket cylinder. It is widely applicable to construction machines such as backhoes and loaders.
[0016]
  As shown in FIG. 1, in the turning work vehicle 1, a turning body 3 is disposed above a crawler 2 so as to be turnable. The swivel body 3 is a substantially circular structure in plan view, and a working machine 5 is disposed at the front of the swivel body 3. Further, the rear portion of the upper surface of the revolving structure 3 is covered with a bonnet 7.
[0017]
  A seat 8 is fixed on the upper surface of the bonnet 7. When an operator sits on the seat 8 and operates various levers provided around the seat 8 and pedals provided on the steps, the rotational speed of an engine (not shown) stored in the hood 7 The crawler 2 is driven (back and forth and traveling speed), the turning body 3 is turned, the work machine 5 is operated, and the like. Further, a safety frame 9 is erected from the revolving structure 3 to protect an operator seated on the seat 8.
[0018]
  The work machine 5 mainly includes a boom 10, an arm 11, a bucket 12, a boom bracket 13, and the like.
[0019]
  The boom bracket 13 can be rotated in the left-right direction in a plan view with respect to the revolving structure 3 by a revolving shaft (not shown) arranged in a vertical direction at a portion protruding forward from the front left and right center of the revolving structure 3. It is pivotally attached to. In addition, at the pivot point 13a at the upper end portion of the boom bracket 13, the lower end portion of the boom 10 is pivotally attached so as to be rotatable in the front-rear direction. A hydraulic cylinder (not shown) is interposed between the right side surface of the boom bracket 13 and the right front portion of the swing body 3. Due to the expansion and contraction of the hydraulic cylinder (not shown), the work implement 5 rotates in the left-right direction in a plan view with respect to the revolving structure 3.
[0020]
  The boom 10 is a structure that is bent in the shape of a "<" in the middle when viewed from the side, and the lower end of the boom 10 can be rotated to the boom bracket 13 at the pivot point 13a as described above. The upper end of the boom 10 is pivotally attached to the base of the arm 11 at a pivot point 10a.
[0021]
  A bracket 20 is fixed to the front surface of the bent portion of the boom 10, and one end of the boom cylinder 15 is pivotally attached to a pivot point 20 a provided on the bracket 20. On the other hand, the other end of the boom cylinder 15 is pivotally attached to a pivot point 13 b provided on the front surface of the boom bracket 13.
[0022]
  That is, a boom cylinder 15 is interposed between the bracket 20 provided on the front surface of the bent portion of the boom 10 and the front surface of the boom bracket 13, and the work implement 5 rotates in the front-rear direction by the expansion and contraction of the boom cylinder 15. .
[0023]
  As described above, the base portion of the arm 11 is pivotally attached to the boom 10 at the pivot point 10a, and the bucket 12 is pivotable at the front end portion of the arm 11 in the front-rear direction at the pivot point 22a. It is pivotally attached.
[0024]
  A bracket 21 is fixed to the lower surface of the base of the arm 11, and one end of the arm cylinder 16 is pivotally attached to a pivot point 21 a provided on the bracket 21. On the other hand, the other end of the arm cylinder 16 is pivotally attached to a pivot point 20b provided on the bracket 20 described above.
[0025]
  That is, the arm cylinder 16 is interposed between the bracket 21 provided on the lower surface of the base portion of the arm 11 and the bracket 20 provided on the front surface of the bent portion of the boom 10. It rotates in the front-rear direction with respect to the boom 10. Note that one end of the boom cylinder 15 is pivotally attached to the bracket 20 at the pivot point 20a and one end of the arm cylinder 16 is pivotally attached to the pivot point 20b. The positions of the two pivot points 20a and 20b are determined so that the arm cylinder 16 does not interfere with each other.
[0026]
  The bucket 12 is used for excavation and conveyance of soil, sand, rubble and the like. A bucket bracket 22 having two pivot points 22a and 22b is fixed to the bucket 12. At the pivot point 22a, the bucket 12 is pivotally attached to the tip end portion of the arm 11. On the other hand, one end of a bucket rod 24 which is one of the members constituting the bucket rotation mechanism 23 is pivotally attached at the pivot point 22b.
[0027]
  The bucket rotation mechanism 23 mainly includes a bucket rod 24 and a bucket link 25. One end of the bucket rod 24 is pivotally attached to a pivot point 22b of a bucket bracket 22 fixed to the bucket 12. The other end of the bucket rod 24 is pivotally attached to one end of the bucket link 25 at a connection point 26. On the other hand, the other end of the bucket link 25 is pivotally attached to the arm 11 at a pivot point 25a. The pivot point 25a is disposed at a position closer to the base of the arm 11 than the pivot point 22a that pivotally attaches the bucket 12 to the arm 11.
[0028]
  One end of the bucket cylinder 17 is pivotally attached to the connection point 26 so as to be rotatable. On the other hand, the other end of the bucket cylinder 17 is pivotally attached to a pivot point 27 a of a bracket 27 fixed to the upper surface of the base of the arm 11.
[0029]
  That is, the bucket cylinder 17 is interposed between the bucket rotation mechanism 23 and a bracket 27 fixed to the upper surface of the base of the arm 11, and the bucket rotation mechanism 23 is rotated by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 17. The bucket 12 rotates in the front-rear direction with respect to the arm 11.
[0030]
  Next, a detailed configuration of the bucket cylinder protection device 28 that is a main part of the present invention will be described. As shown in FIG. 8, the bucket cylinder protection device 28 is disposed outside the bucket cylinder 17 (on the side opposite to the arm 11), and mainly includes a pair of left and right side plates 29L and 29R, an upper plate 30, screws 31 and the like.
[0031]
  The side plates 29L and 29R are substantially L-shaped members in cross-section, and screw holes 29c, 29c,. A pivotal support hole 29d is formed at one end (front end) of the side surface 29b. Then, the pivot holes 29d and 29d are provided at both ends of a pivot shaft (not shown) that pivotably attaches the bucket rod 24 and the bucket link 25 constituting the bucket rotation mechanism 23 at the connection point 26. By fitting, the bucket cylinder protection device 28 is pivotally attached to the connection point 26 of the bucket rotation mechanism 23. On the other hand, a pivotal support hole 29e is also drilled at the other end (rear end) of the side surface 29b. A pivot shaft 34 (shown in FIG. 10) protruding from one end of the arm link 32 is loosely fitted into the pivot hole 29e, so that the bucket cylinder protection device 28 and the arm link 32 rotate at the connection point 33. It is pivotally attached.
[0032]
  The upper plate 30 is a flat member, and through holes 30a, 30a,... Penetrating through the upper and lower plate surfaces of the upper plate 30 are formed. At this time, when the upper surfaces 29a and 29a of the side plates 29L and 29R are brought into contact with the left and right end portions of the lower surface of the upper plate 30, the through holes 30a and 30a... And the screw holes 29c and 29c. . Accordingly, the side plates 29L, 29R and the upper plate 30 are fastened by the screws 31, 31... To form the bucket cylinder protection device 28 which is a substantially U-shaped solid structure in cross section.
[0033]
  As shown in FIG. 1, one end of the arm link 32 is pivotally attached to a connecting point 33 of the other end (rear end) of the bucket cylinder protection device 28 by a pivot shaft 34 (shown in FIG. 10). . On the other hand, the other end of the arm link 32 is pivotally attached to a pivot point 21a of the bracket 21 fixed to the lower surface of the base portion of the arm 11. However, the pivot point 21 a can be arranged in the middle of the arm 11.
[0034]
  With this configuration, even when the bucket cylinder protection device 28 is deformed due to interference of the bucket cylinder protection device 28 with an obstacle or the like, the bucket cylinder protection device 28 has a pair of side plates 29L and 29R as in the present invention. The side plates 29L and 29R and the upper plate 30 can be separated by loosening the screws 31, and the workability during repair and maintenance such as replacement of the upper plate 30 is excellent.
[0035]
  Although workability at the time of repair / maintenance is reduced, the side plates 29L and 29R and the upper plate 30 may be integrally formed, and the screws 31 may be omitted.
[0036]
  Further, as in a bucket cylinder protection device 58 which is another embodiment of the bucket cylinder protection device shown in FIG. 9, the side plates 59L and 59R are formed in a substantially "<" shape in cross section and the upper plate 60 is formed in a substantially mountain shape in cross section. Thus, the side plates 59L and 59R and the upper plate 60 can be screwed together with the screws 61. However, the upper plate 60 may have a “V” shape or a “U” shape in sectional view.
[0037]
  By configuring in this manner, the bucket cylinder protection device 58 is improved in strength when it interferes with an obstacle as compared with the bucket cylinder protection device 28 in which the upper plate 30 is flat. Further, even with the same strength, the thickness of the upper plate 60 can be made smaller than that of the upper plate 30, and the bucket cylinder protection device 58 can be reduced in weight. Further, even if mud, soil, or the like adheres or is placed, it is more likely to drop, and the gap between the cylinder and the upper plate 30 can be increased, so that it becomes difficult to clog and discharge easily.
[0038]
  The bucket cylinder protection device 28 of the present invention has the following advantages as compared with conventional bucket cylinder protection devices (for example, described in JP-A-10-292426 and JP-A-7-305377).
[0039]
  The bucket cylinder protection device 28 of the present invention has an arm link pivotally supported (rotatably pivoted) on the arm 11 (in the present embodiment, strictly speaking, a bracket 21 fixed to the lower surface of the base of the arm 11). 32 and a bucket rotating mechanism 23 for rotating the bucket 12 are pivotally supported (rotatably pivoted).
[0040]
  With this configuration, even if the bucket cylinder protection device 28 of the present invention is slightly deformed due to interference with an obstacle or the like as shown in FIG. 5, the upper plate 30 is lifted from the bucket cylinder 17 when the bucket cylinder 17 is expanded or contracted. Since it moves in a different direction, it does not hinder expansion and contraction or interfere with the bucket cylinder 17 and cause damage. Therefore, the work is interrupted each time the bucket cylinder protection device 28 is deformed, and the work can be continued without repairing or replacing the bucket cylinder protection device 28, and the workability is excellent. Moreover, even when earth and sand enter into the gap between the bucket cylinder protection device 28 and the bucket cylinder 17 and the arm 11 during excavation work, the earth and sand can be easily discharged from these gaps, and the bucket cylinder 17 can be expanded and contracted. There is no hindrance or damage due to interference with the bucket cylinder 17.
[0041]
  2 to 5 and 11 to 16, the above-described advantages (work can be performed even if the bucket cylinder protection device is slightly deformed, and work can be continued even if earth or sand enters the gap with the arm. ) Will be described in detail.
[0042]
  As shown in FIGS. 11 to 13, a conventional hydraulic cylinder protective device 101 (corresponding to the bucket cylinder protective device 28 of the present invention) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-292426 has a hydraulic cylinder 104 (the bucket cylinder of the present invention). 17 are mainly the tube guard 102 and the rod guard 103. The tube guard 102 is attached to the tube 104b of the hydraulic cylinder 104 (corresponding to the cylinder portion 17b of the present invention), and the rod guard 103 is a pin 105 (a pivot shaft (not shown) provided on the connecting portion 26 of the present invention). And the tube guard 102 and the rod guard 103 are fitted to each other so as to be slidable following the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 104.
[0043]
  However, in such a configuration, as shown in FIG. 13, when the protective device 101 of the hydraulic cylinder interferes with an obstacle or the like and the tube guard 102 or the rod guard 103 is deformed even a little, the tube guard 102 and the rod guard 103 cannot slide, and the hydraulic cylinder 104 cannot expand and contract even if the hydraulic cylinder 104 itself is not deformed or damaged at all. Therefore, unless the tube guard 102 and the rod guard 103 are removed or repaired / replaced, the bucket 107 cannot be rotated with respect to the arm 106.
[0044]
  On the other hand, as shown in FIGS. 14 to 16, in the conventional hydraulic excavator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-305377, the bucket cylinder 111 is built in a substantially U-shaped arm 112 in sectional view with the front surface 112a opened. The left and right side surfaces 112b of the arm 112 projecting toward the front surface 112a serve as a bucket cylinder protection device.
[0045]
  However, in such a configuration, as shown in FIG. 15, when the bucket cylinder 111 is contracted, earth and the like enter and accumulate in the gap between the arm 112 and the bucket cylinder 112 (indicated by the hatched lines in FIG. 15). (Part), when the bucket cylinder 111 is subsequently extended, as shown in FIG. 16, the earth and sand that have entered and accumulated in the arm 112 lose their escape (the part indicated by the oblique lines in FIG. 16), and the cylinder rod 111a of the bucket cylinder 111 Cause deformation. Therefore, the bucket 113 cannot be rotated with respect to the arm 112.
[0046]
  On the other hand, the positional relationship between the bucket cylinder protection device 28 of the present invention, the bucket cylinder 17 and the arm 11 is such that the state of FIG. 2 (contracted position) to the state of FIG. Then, the state changes to the state shown in FIG. 4 (extension position).
[0047]
  In the “retracted position” shown in FIG. 2, the overall length of the bucket cylinder 17 is the smallest (that is, the bucket cylinder 17 is in the most contracted state), and the arm link 32 and the bucket rotation mechanism 23 rotate to the base side of the arm 11. ing. The bucket cylinder protection device 28 covers and protects substantially the entire bucket cylinder 17.
[0048]
  In the “intermediate position” shown in FIG. 3, the overall length of the bucket cylinder 17 is approximately the middle between the minimum length and the maximum length, and the arm link 32 and the bucket rotation mechanism 23 are substantially orthogonal to the longitudinal direction of the arm 11 in a side view. Rotate to position. The bucket cylinder protection device 28 is farthest from the arm 11 and covers and protects substantially the entire cylinder rod 17a of the bucket cylinder 17 and the front half of the cylinder portion 17b.
[0049]
  In the “extension position” shown in FIG. 4, the overall length of the bucket cylinder 17 is the maximum (that is, the bucket cylinder 17 is most extended), and the arm link 32 and the bucket rotation mechanism 23 are on the distal end side (bucket 12 side). ). The bucket cylinder protection device 28 covers and protects substantially the entire cylinder rod 17a of the bucket cylinder 17.
[0050]
  Therefore, unlike the conventional bucket cylinder protection device shown in FIGS. 11 to 13, the bucket cylinder protection device 28 of the present invention does not have a sliding portion, so that the bucket cylinder protection device 28 is slightly deformed as shown in FIG. However, the expansion and contraction of the bucket cylinder 17 is possible, and the bucket 12 can be rotated with respect to the arm 11. Further, unlike the conventional bucket cylinder protection device shown in FIGS. 14 to 16, a large gap is provided between the bucket cylinder protection device 28, the bucket cylinder 17 and the arm 11 of the present invention. Even if soil or the like enters during the operation, the soil or the like can be easily retracted in the side surface direction of the arm 11 and the cylinder rod 17a of the bucket cylinder 17 is not deformed.
[0051]
  As shown in FIGS. 2 to 4, the bucket cylinder protection device 28 of the present invention rotates following the expansion and contraction of the bucket cylinder 17, and cannot be expanded or contracted when the bucket cylinder 17, particularly a little, is deformed. Thus, the cylinder rod 17a is reliably covered and protected.
[0052]
  At this time, the length of the arm link 32 (the distance L from the pivot point 21a shown in FIG.₁) Is the length of the bucket link 25 (the distance L from the pivot point 25a to the connection point 26 shown in FIG. 3).₂) Is desirable.
[0053]
  This is because the amount of protrusion from the arm 11 changes when the bucket cylinder protection device 28 rotates following the expansion and contraction of the bucket cylinder 17. If the amount of protrusion of the bucket cylinder protection device 28 from the arm 11 is large, interference with an obstacle tends to occur during work. Therefore, the amount of protrusion is small, and the amount of change in the amount of protrusion is kept small. It is desirable.
[0054]
  2 to 4, the length of the arm link 32 (the distance L from the pivot point 21a shown in FIG.₁) Is the length of the bucket link 25 (the distance L from the pivot point 25a to the connection point 26 shown in FIG.₂), The amount of change in the amount of protrusion when the bucket cylinder protection device 28 rotates, that is, the maximum value of the amount of protrusion from the arm 11 (H shown in FIG. 3)._1max) And the minimum amount of protrusion (H shown in FIG. 2)_1min) Can be kept small.
[0055]
  Furthermore, by arranging the arm 11 side pivot point (the pivot point 21a in this embodiment) of the arm link 32 at a position as far as possible from the upper surface of the arm 11 where the bucket cylinder 17 and the bucket cylinder protection device are disposed, The maximum amount of protrusion from the arm 11 (H shown in FIG._1max) Itself can be kept small.
[0056]
  On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7, the arm link 42 shorter than the arm link 32 (the distance L from the pivot point 42 a to the arm 11 to the connection point 33)._Three) Is used, the amount of change in the amount of protrusion when the bucket cylinder protection device 28 rotates, that is, the maximum value of the amount of protrusion from the arm 11 (H shown in FIG. 7)._2max) And the minimum protrusion amount (H shown in FIG. 6)_2min) Is larger than that of the arm link 32.
[0057]
  Further, in the bucket cylinder protection device 28 of the present embodiment, the arm side pivot point 21a of the arm link 32 that pivotally supports the bucket cylinder protection device 28 is a hydraulic cylinder that rotates the arm 11 relative to the boom 10 by expansion and contraction. It coincides with the pivot point on the arm 11 side of a certain arm cylinder 16.
[0058]
  By comprising in this way, it is possible to reduce the number of parts, such as a pivot.
[0059]
  Then, the structure of the connection part 26 and the connection part 33 of the bucket cylinder protection apparatus 28 is demonstrated using FIG. The connecting portion 26 has a structure in which the pivot shaft that pivotally supports the bucket cylinder protection device 28, the bucket link 25, and the bucket rod 24 has left and right side plates 29L, 29L, 29D Since it is substantially the same structure as the connection part 33 except having penetrated 29R, description is abbreviate | omitted below.
[0060]
  As shown in FIG. 10, the connecting portion 33 is a portion where the rear end portion of the bucket cylinder protection device 28 and the arm link 32 are pivotally supported. In the connecting portion 33, the bucket cylinder protection device 28 is provided with a pivotal support hole 29e, and a bearing 35 is fitted into the pivotal support hole 29e.
[0061]
  At this time, a bearing made of a self-lubricating material can be used as the bearing 35 in addition to a normal ball bearing or the like. Bearings using self-lubricating materials include (1) natural wood, (2) graphite and MoS₂And other solid lubricant bearings such as ceramics, (3) metal-based oil-impregnated bearings such as growth cast iron oil-impregnated bearings, powder sintered oil-impregnated bearings and cast copper alloy oil-impregnated bearings, (4) polyacetal, polyamide, polytetrafluoroethylene, polyphenylene Examples thereof include plastic bearings such as sulfides, elastomers, polyolefins, phenol resins, and polyesters.
[0062]
  In this way, by making the bearing 35 a bearing made of a self-lubricating material, it is possible to simplify the maintenance work by reducing the number of oil supply points, and to support a pivot shaft 34 and a pivot hole 29d, which will be described later. It is possible to solve the problem that an unpleasant sound is generated due to rusting of 29e or the like.
[0063]
  The pivot holes 29d and 29e for pivotally supporting the bucket cylinder protection device 28 on the bucket link 25 or the arm link 32 are usually more than the weight of the bucket cylinder protection device 28 during rotation of the bucket cylinder protection device 28. Therefore, it is possible to use a bearing made of a self-lubricating material that causes wear in an environment where a large load is applied.
[0064]
  A pivot shaft 34 projecting from one end of the arm link 32 is loosely fitted to the bearing 35. Then, by screwing and fastening a bolt 37 fitted with a plate 36, which is a disk-like member having a through hole in the center, into a screw hole drilled in the distal end portion of the pivot shaft 34, The bucket cylinder protection device 28 is configured not to drop off from the arm link 32.
[0065]
  At this time, the washer 38 is loosely fitted in the gap between the plate 36 and the side plate 29L (29R) at the connecting portion 33 (that is, the pivot point between the arm link 32 and the bucket cylinder protection device 28). The washer 38 is a disc spring washer, and biases the bucket cylinder protection device 28 in the thrust direction (that is, the longitudinal direction of the pivot shaft 34) by elastic deformation.
[0066]
  By configuring in this way, the bucket cylinder protection device 28 does not rattle at the connecting portion 33 during work, and unpleasant noise is not generated. When the washer 38 is a disc spring washer, it is inexpensive and has excellent durability.
[0067]
  The washer 38 only needs to bias the bucket cylinder protection device 28 in the thrust direction (that is, the longitudinal direction of the pivot shaft 34) by elastic deformation, and is not limited to the disc spring washer shown in FIG. For example, a winding spring may be attached, or a rubber or resin member may be interposed.
[0068]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0069]
  That is, as shown in claim 1, an arm (11) and a bucket (12) are provided, and the bucket (12) is rotatable with respect to the arm (11) by expansion and contraction of a bucket cylinder (17). A bucket cylinder protection device (28) disposed outside the cylinder (17),The bucket link (25) for rotating the bucket disposed at the tip of the arm and the arm link (32) pivotally supported at the rear portion of the arm (11) are pivotally supported.In the rear arm link (32),Distance between pivot points from pivot point (21a) to connecting point (33) (L ₁ )But,In the front bucket link (25),Distance between pivot points from pivot point (25a) to connecting point (26) (L ₂ )thanSince it is configured to be large, even if the bucket cylinder protection device 28 is slightly deformed due to interference with an obstacle or the like, it does not hinder expansion or contraction of the bucket cylinder or damage due to interference with the bucket cylinder.
  Therefore, the work can be continued without interrupting the bucket cylinder protection device every time it is deformed, and the work can be continued without repairing or replacing the bucket cylinder protection device.
  In addition, even when earth and sand enter the gap between the bucket cylinder protection device and the bucket cylinder and the arm during excavation work, the earth and sand can be easily discharged from these gaps, hindering expansion and contraction of the bucket cylinder, It does not interfere with the bucket cylinder and is not damaged, and it has excellent workability.
[0070]
  In addition, since the distance between the pivot points in the arm link is larger than the distance between the pivot points in the bucket link, it is possible to keep the amount of change in the protruding amount when the bucket cylinder protection device is rotating small. It is possible to prevent interference between the obstacle and the like and the bucket cylinder protection device.
[0071]
  Since the arm side pivot point of the arm link coincides with the arm side pivot point of the arm cylinder that rotates the arm with respect to the boom by expansion and contraction, the number of parts can be reduced.
[0072]
  Since the bucket cylinder protection device includes a pair of left and right side plates and an upper plate, the pair of side plates and the upper plate are provided even when the bucket cylinder protection device interferes with or deforms an obstacle. It can be separated from each other and excels in workability during repair and maintenance such as replacement of the upper plate.
[0073]
  According to the fourth aspect of the present invention, since the upper plate is formed in a mountain shape in cross section, the strength of the bucket cylinder protection device when it interferes with an obstacle is improved.
  Further, it is possible to reduce the thickness of the upper plate and reduce the weight of the bucket cylinder protection device.
[0074]
  Since the self-lubricating bearing is provided at the pivot point between the arm link and the bucket cylinder protection device and the pivot point between the bucket link and the bucket cylinder protection device, maintenance work can be performed by reducing the number of lubrication points. Can be simplified, and the problem that unpleasant noise is generated due to rusting of the connecting portion can be solved.
[0075]
  The washer for elastically urging the bucket cylinder protection device in the thrust direction is provided at the pivot point between the arm link and the bucket cylinder protection device and at the pivot point between the bucket link and the bucket cylinder protection device. Therefore, an unpleasant sound is not generated when the bucket cylinder protection device rotates.
[0076]
  As shown in claim 7, since the washer is a disc spring washer, an unpleasant sound is not generated when the bucket cylinder protection device rotates. The disc spring washer is inexpensive and has excellent durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a turning work vehicle including a work machine provided with a bucket cylinder protection device of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a bucket cylinder protection device when the bucket cylinder is contracted.
FIG. 3 is a side view showing the bucket cylinder protection device when the bucket cylinder has an intermediate length.
FIG. 4 is a side view showing a bucket cylinder protection device when the bucket cylinder is extended.
FIG. 5 is a side view when the bucket cylinder protection device is partially deformed.
FIG. 6 is a side view showing a bucket cylinder protection device provided with another embodiment of an arm link when the bucket cylinder is contracted.
FIG. 7 is a side view showing a bucket cylinder protection device provided with another embodiment of an arm link when the bucket cylinder has an intermediate length.
FIG. 8 is a perspective view of a bucket cylinder protection device.
FIG. 9 is a perspective view of another embodiment of the bucket cylinder protection device.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a connecting portion of the bucket cylinder protection device.
FIG. 11 is a side view of a working machine provided with a conventional bucket cylinder protection device.
FIG. 12 is a side sectional view of a conventional bucket cylinder protection device.
FIG. 13 is a partial cross-sectional side view when a conventional bucket cylinder protection device is partially deformed.
FIG. 14 is a side view of a working machine provided with another embodiment of a conventional bucket cylinder protection device.
FIG. 15 is a view showing a state in which the bucket is rotated backward in another embodiment of the conventional bucket cylinder protection device.
FIG. 16 is a view showing a state where the bucket is rotated forward in another embodiment of the conventional bucket cylinder protection device.
[Explanation of symbols]
  5 working machines
  11 Arm
  12 buckets
  16 Arm cylinder
  17 Bucket cylinder
  21a Arm pivot point
  25 bucket links
  25a pivot point
  26 connecting points
  28 Bucket cylinder protection device
  29L / 29R side plate
  30 Upper plate
  32 arm links
  33 connecting points
  35 Bearing
  38 washer

Claims

In Claim 1, it has an arm (11) and a bucket (12), this bucket (12) can be rotated with respect to an arm (11) by expansion-contraction of a bucket cylinder (17), and this bucket cylinder (17 The bucket cylinder protection device (28) disposed outside the arm ) is connected to a bucket link (25) for rotating the bucket disposed at the tip of the arm and an arm link (32) pivotally supported at the rear portion of the arm (11). ) And the distance (L ₁ ) between the pivot points from the pivot point (21a) to the connecting point (33) in the rear arm link (32 ) is the front bucket link ( 25) A bucket cylinder protection device configured to be larger than a distance (L ₂ ) between the pivot points from the pivot point (25a) to the connection point (26) .

The arm (11) side pivot point (21a) of the arm link (32) and the arm side pivot point (21a) of the arm cylinder (16) rotating the arm (11) with respect to the boom (10) by expansion and contraction. The bucket cylinder protection device according to claim 1, which matches.

The bucket cylinder protection device according to claim 1 or 2, wherein the bucket cylinder protection device (28) includes a pair of left and right side plates (29L, 29R) and an upper plate (30).

The bucket cylinder protection device according to claim 3, wherein the upper plate (30) is formed in a mountain shape in cross section.

A self-lubricating bearing is provided at a pivot point between the arm link (32) and the bucket cylinder protection device (28) and a pivot point between the bucket link (25) and the bucket cylinder protection device (28). The bucket cylinder protection device according to any one of claims 1 to 4.

At the pivot point between the arm link (32) and the bucket cylinder protection device (28) and the pivot point between the bucket link (25) and the bucket cylinder protection device (28), the bucket cylinder protection device (28) is moved in the thrust direction. The bucket cylinder protection device according to any one of claims 1 to 5, wherein a washer (38) that is elastically biased is provided.

The bucket cylinder protection device according to claim 6, wherein the washer (38) is a disc spring washer.