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小型油圧ショベル - コベルコ建機株式会社
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発明の名称 小型油圧ショベル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−279717(P2001−279717A)
公開日 平成13年10月10日(2001.10.10)
出願番号 特願2000−95361(P2000−95361)
出願日 平成12年3月30日(2000.3.30)
代理人
発明者 村上 良昭 / 今重 博和
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 上部旋回体に載置されたエンジン、油圧ポンプ、主油圧切換弁、燃料タンク、作動油タンクを含む主要機器類の一部或いは全てを共通化し、また前記主要機器類が略同一位置に配置される複数種の小型油圧ショベルが設定され、前記複数種の小型油圧ショベルには、前記上部旋回体の前端に左右方向に揺動自在に連結されたスイングブラケットと、前記スイングブラケットに上下方向に揺動自在に連結された第1作業アタッチメントを有する第1形態油圧ショベル、前記上部旋回体上に立設された一対の縦板により構成されるブームブラケットと、前記ブームブラケットに上下方向に揺動自在に連結された第2作業アタッチメントを有する第2形態油圧ショベル、とが含まれ、前記第1形態油圧ショベルは、前記スイングブラケットを揺動作動させるためのスイングシリンダを有し、前記スイングシリンダは、前記主要機器類の下方に設定された空間部に挿通されて、前端が前記スイングブラケットに連結され、後端が前記上部旋回体に連結され、前記第2形態油圧ショベルでは、前記第1形態油圧ショベルにおいて前記スイングシリンダが挿通された空間部を、追加機器配置部とするようにしたことを特徴とする小型油圧ショベル。
【請求項2】 前記追加機器は、主に前記第2作業アタッチメントの作動を制御するための電磁弁であることを特徴とする請求項1記載の小型油圧ショベル。
【請求項3】 前記追加機器は、補助燃料タンクであることを特徴とする請求項1記載の小型油圧ショベル。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主要機器類を共通化し、また同一位置に配置することにより、複数種の機種を共通化設計することにより、部品共通化、生産性の向上を図ることができる小型油圧ショベルに適用される。
【0002】
【従来の技術】図8及び図9は特開平11−190047号に示される従来技術の油圧ショベルにおける、機器レイアウトの共通化を示す図である。図8において、1aは上部旋回体、2はエンジン、3は油圧ポンプ、4はラジエータ、5は作動油タンク、6は燃料タンク、7は主油圧切換弁、8は旋回モータ、9はスイベルジョイント、10は走行装置、11は小型キャブである。図8の油圧ショベルは走行装置10の幅内でほぼ全旋回できる所謂超小旋回型油圧ショベルであり、狭所作業において、優れた作業性を有するものであるが、このために、小型キャブ11内の居住スペースは小さなものとなる。図9において、1bは上部旋回体であるが、図8の上部旋回体1aに比して、機体前後方向における左側前端が前方に突出している。12は前記突出した部分に配置されている標準型キャブであり、前述の小型キャブ11に比して、居住スペースを大きくとることが出来る。図9の油圧ショベルは所謂後端小旋回型ショベルであり、キャブ内の居住スペースを大きく確保しながら、上部旋回体1bの後端のみ走行装置の幅内で旋回可能とすることにより、狭所作業において、後方に注意をすることなく、作業を行うことができるものである。
【0003】図8と図9の上部旋回体1aと1bは、エンジン2,油圧ポンプ3、作動油タンク5、燃料タンク6といった主要機器類を共通化し、またその配置位置を同一のレイアウトとすることにより、機器共通化によるコストダウン、部品管理の容易化、またレイアウトを同一とすることによるラインの簡素化、生産性の向上、といった効果を得ることが出来るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベル、特に小型の油圧ショベルにおいては、上部旋回体の前方に左右揺動可能にスイングブラケットを連結し、前記スイングブラケットにブーム、アーム、バケット等からなる作業アタッチメントを順次連結した所謂ブームスイング式ミニショベルと呼ばれるものがあり、更にこのブームスイング式ミニショベルでも、上述した従来技術の上部旋回体1bのように上部旋回体の後端を走行装置の幅内で旋回可能とした、後端小旋回形ミニショベルと呼ばれるものがある。
【0005】また、上部旋回体の上部に立設した一対の縦板により構成されるブームブラケットに、基端ブーム、前記基端ブームの前端にオフセットブーム、更に前記オフセットブームの前端にアッパーブーム、前記アッパーブームにアーム、前記アームにバケット、を順次連結して、前記オフセットブームを左右揺動させることにより、アームの前後方向中心線をブームの前後方向中心線に対してオフセットさせるオフセット式作業アタッチメントを上下方向に揺動自在に連結し、上部旋回体を走行装置の幅内で全旋回可能とし、前記オフセット式作業アタッチメントを収納状態とすることにより、走行装置の幅内で完全に旋回することが出来る超小旋回型ミニショベルと呼ばれるものがあり、これは先述した図8のものに類するものである。
【0006】これらの小型油圧ショベルにおいても、先述した従来技術の如く、機器共通化、機器配置共通化により、コストダウン、部品管理の容易化、またレイアウトを同一とすることによるラインの簡素化、生産性の向上、といった効果を得たいのであるが、ブームスイング式ミニショベルでは、スイングブラケットを揺動作動させるためのスイングシリンダが必要である。スイングシリンダは前端がスイングブラケットに、後端が上部旋回体上に設けられたブラケットに枢支され、スイングシリンダの大部分が、上部旋回体内に設けられた空間に位置することとなる。
【0007】ここで、ブームスイング式ミニショベルと、超小旋回型ミニショベルとで機器配置を共通化しようとすると、スイングシリンダが必要ない超小旋回型ミニショベルにおいて無駄な空間が生じることとなる。
【0008】
【課題を解決するための手段】上部旋回体に載置されたエンジン、油圧ポンプ、主油圧切換弁、燃料タンク、作動油タンクを含む主要機器類の一部或いは全てを共通化し、また前記主要機器類が略同一位置に配置される複数種の小型油圧ショベルが設定され、前記複数種の小型油圧ショベルには、前記上部旋回体の前端に左右方向に揺動自在に連結されたスイングブラケットと、前記スイングブラケットに上下方向に揺動自在に連結された第1作業アタッチメントを有する第1形態油圧ショベル、前記上部旋回体上に立設された一対の縦板により構成されるブームブラケットと、前記ブームブラケットに上下方向に揺動自在に連結された第2作業アタッチメントを有する第2形態油圧ショベル、とが含まれ、前記第1形態油圧ショベルは、前記スイングブラケットを揺動作動させるためのスイングシリンダを有し、前記スイングシリンダは、前記主要機器類の下方に設定された空間部に挿通されて、前端が前記スイングブラケットに連結され、後端が前記上部旋回体に連結され、前記第2形態油圧ショベルでは、前記第1形態油圧ショベルにおいて前記スイングシリンダが挿通された空間部を、追加機器配置部とするようにした。
【0009】これによれば、ブームスイング式ミニショベル(第1形態油圧ショベル)と超小旋回型ミニショベルにおいて、主要機器類及びその機器配置(レイアウト)を共通化した場合であっても、超小旋回型ミニショベルではスイングシリンダが挿通されていた空間部を追加機器配置部とすることができるので、スペースを有効利用することが出来るとともに、共通化により、コストダウン、部品管理の容易化、またレイアウトを同一とすることによるラインの簡素化、生産性の向上、といった作用を得ることが出来る。
【0010】超小旋回型ミニショベルでは、オフセット式作業アタッチメントが装着されるが、オフセット式作業アタッチメントは、その自由度の高さからバケットがキャブに接触する可能性があり、これを防止するために干渉防止制御が行われており、また、狭所作業を前提としているために、作業アタッチメントの高さ制限や掘削深さ制限等の各種制御も行われている。この干渉防止制御等の作業アタッチメントの各種制御では、操作用のパイロット圧を主油圧切換弁のパイロット受圧部に導くパイロット管路を遮断・連通切換可能な電磁弁が必要となるのであるが、これはブームスイング式ミニショベルには必要ないものが多い。このため、前記追加機器を、主に前記第2作業アタッチメントの作動を制御するための電磁弁とした場合には、ブームスイング式ミニショベルではスイングシリンダ、超小旋回型ミニショベルでは電磁弁、と必要に応じて効率よく空間部(追加機器配置部)に配置することが出来、機器配置の共通化を容易にし、かつ上部旋回体上のスペースを有効利用することが出来る。
【0011】また、前記追加機器を、補助燃料タンクとした場合には、超小旋回型ミニショベルでは稼働時間を伸ばすことが出来、作業性が向上する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図1は本発明を適用したブームスイング式ミニショベルを示す図である。図において、20は後端車幅内旋回式のブームスイング式ミニショベル、21はその上部旋回体、22は下部走行体、22a,22bはそれぞれ左右の走行装置、23は作業アタッチメント、24はブーム、25はアーム、26はバケット、27は上部旋回体の前端部に突出して設けられたスイング支持フレーム、28はスイングブラケット、29はスイング支持フレーム27にスイングブラケット28を左右方向に揺動自在に枢支するスイングピン、30は上部旋回体の上部を覆う開閉ガード、31は運転室空間、32は運転室空間の上部を覆うキャノピ、33はスイングシリンダ、34はスイングブラケット28とスイングシリンダロッド側とを枢支するシリンダ枢支ピンである。
【0013】図2は、図1のブームスイング式ミニショベル20の上部旋回体上の機器配置を示す図である。図において、40はエンジン、41は油圧ポンプ、42はラジエータ、43は作動油タンク、44は燃料タンク、45は主油圧切換弁、46は旋回モータ、29'はスイング軸心で、34'はシリンダ揺動軸心である。図3は図2をA方向から見た要部拡大図である。
【0014】図4は、本発明を適用した超小旋回型ミニショベルを示す図である。図において、50は超小旋回型ミニショベルであり、この超小旋回型ミニショベルは図1〜図3に示すブームスイング式ミニショベル20とエンジン40、油圧ポンプ41、ラジエータ42、作動油タンク43、燃料タンク42、主油圧切換弁45を共通のものを用いるとともに、これらの機器配置位置もほぼ同位置に設定されている。また、ボンネット30等の外装部品においても、多くの部品を共通化している。更に図において、51は上部旋回体、52はオフセット式作業アタッチメント、53は基端ブーム、54はオフセットブーム、55はアッパブーム、56はアーム、57はバケット、58はオフセットブームを左右揺動させるオフセットシリンダ、59はオフセット式作業アタッチメント52(基端ブーム53)の基端部を上下方向に揺動自在に枢支する枢支軸心、60は運転室空間、61はキャノピである。
【0015】図5は、図4の超小旋回型ミニショベル20の上部旋回体上の機器配置を示す図である。図において、65は左右一対の縦板により構成されるブームブラケットである。図6は図5のB方向から見た要部拡大図である。図において70は電磁弁、80は追加機器配置部である。図7は図5のB方向から見た他の実施形態の要部拡大図であり、図において71は補助燃料タンク、72は燃料タンク44と補助燃料タンクを連通する配管である。
【0016】図に基づいて、本発明の実施形態を説明する。図1に示す後端車幅内旋回式のブームスイング式ミニショベル20によれば、作業アタッチメント23が上部旋回体21の前方に突出したスイング支持フレーム27に揺動自在に枢支したスイングブラケット28に上下方向に揺動自在に枢支しているため、運転室空間31は比較的大きくとることが出来る。また上部旋回体21を旋回させ、その旋回方向と逆にスイングブラケット28をスイングシリンダ33により揺動させることにより、壁際での側溝掘削も行うことができ、更に後端が車幅から出ないので、後方に注意を払うことなく作業に集中することが出来る。図4に示す超小旋回型ミニショベル50では、作業アタッチメント52を上部旋回体51の略中央部付近で枢支軸心59回りに上下方向に揺動自在に枢支されている。作業アタッチメント52を上げて、オフセットブーム54を機体右方向に揺動移動させ、バケット57が基端ブーム53と平面視で重複しない位置に位置させ、更にアーム56を最も抱え込んだ状態で、平面視で上部旋回体51の上に作業アタッチメント52を完全に収めることが可能となる。上部旋回体51は下部走行体22の走行装置22a,22bの幅内で全旋回可能であるので、これにより下部走行体22が入れる場所であれば、旋回作業が可能となる。また、オフセットブーム54を揺動させることにより、壁際の側溝掘削も容易に行うことができる。しかしながら、運転室空間60は、作業アタッチメント52が上部旋回体上に位置するため、その分図1のブームスイング式ミニショベル20に比して狭くなる。
【0017】これら2形態のミニショベルは、その用途や作業者の好み等により適宜選択して使用されており、両者とも市場に併存している。これら2形態のミニショベルでは、動力系やタンク類等、比較的類似したスペックの機器類が使用される。この為、主要機器類を共通化することによりコストダウンや生産性の向上を果たすことが考えられる。本実施形態によれば、図2及び図5のように、ブームスイング式ミニショベル20と超小旋回式ミニショベル50の上部旋回体21,51上のエンジン40、油圧ポンプ41、ラジエータ42、作動油タンク43、燃料タンク44,主油圧切換弁45を同一のものを使用し、またこれらの配置位置を共通化した。
【0018】更に図3に示すようなブームスイング式ミニショベルであっては、スイングシリンダ33が配置される空間部を、図6のように超小旋回型ミニショベルでは機器配置空間部80に電磁弁70を配置した。電磁弁70は図示しないパイロット圧を導出するリモコン弁から、主油圧切換弁45のパイロット受圧部を連通するパイロット管路の途中に配置されるもので、特にオフセット式作業アタッチメント52の作動に係わるパイロット管路にそれぞれ配置される。基端ブーム53、オフセットブーム54、アーム56の作動を、図示しないアーム56先端或いはバケット57の位置検出手段の検出値に基づき、図示しないコントローラで演算して、例えばバケットが運転室空間60内に入るのを防止するため、電磁弁70に指令信号を送り、電磁弁70ではパイロット管路を遮断する。これにより作業者はバケット57の運転室空間60への侵入に気を使うことなく効率よく作業を行うことができる。また、同様の制御を行うことにより、作業アタッチメント52の最大高さ位置制限や、掘削深さ制限を行うことも可能である。この種の制御はオフセット式作業アタッチメントにおいて特に好適に用いられるものであり、この電磁弁70はオフセット式作業アタッチメント52を備えた超小旋回型ミニショベル50に特に必要な機器である。すなわち、この空間部(追加機器配置部80)には、ミニショベルの形態に合わせて、必要な機器(スイングシリンダ33、電磁弁70)を配置することができるので、上部旋回体上の機器配置位置の共通化をより容易かつ効率的に行うことができる。
【0019】また、この追加機器配置部80に、補助燃料タンク71を配置した場合には、超小旋回型ミニショベルの稼働時間を伸ばすことが出来、作業性を向上させることが出来るものであり、補助燃料タンク71を樹脂タンクとした場合には、狭所であっても効率的に燃料給油量を増やすことが出来る。
【0020】
【発明の効果】ブームスイング式ミニショベル(第1形態油圧ショベル)と超小旋回型ミニショベルにおいて、主要機器類及びその機器配置(レイアウト)を共通化した場合であっても、超小旋回型ミニショベルではスイングシリンダが挿通されていた空間部を追加機器配置部とすることができるので、スペースを有効利用することが出来るとともに、共通化により、コストダウン、部品管理の容易化、またレイアウトを同一とすることによるラインの簡素化、生産性の向上、といった作用を得ることが出来る。
【0021】超小旋回型ミニショベルでは、オフセット式作業アタッチメントが装着されるが、オフセット式作業アタッチメントは、その自由度の高さからバケットがキャブに接触する可能性があり、これを防止するために干渉防止制御が行われており、また、狭所作業を前提としているために、作業アタッチメントの高さ制限や掘削深さ制限等の各種制御も行われている。この干渉防止制御等の作業アタッチメントの各種制御では、操作用のパイロット圧を主油圧切換弁のパイロット受圧部に導くパイロット管路を遮断・連通切換可能な電磁弁が必要となるのであるが、これはブームスイング式ミニショベルには必要ないものが多い。このため、前記追加機器を、主に前記第2作業アタッチメントの作動を制御するための電磁弁とした場合には、ブームスイング式ミニショベルではスイングシリンダ、超小旋回型ミニショベルでは電磁弁、と必要に応じて効率よく空間部(追加機器配置部)に配置することが出来、機器配置の共通化を容易にし、かつ上部旋回体上のスペースを有効利用することが出来る。
【0022】また、前記追加機器を、補助燃料タンクとした場合には、超小旋回型ミニショベルでは稼働時間を伸ばすことが出来、作業性が向上する。




 

 


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