特開 2024-4700 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004700

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/38 20060101AFI20240110BHJP

【ＦＩ】

E02F3/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104456

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】進藤 晋一郎

(57)【要約】

【課題】種類の異なる作業を行う場合であっても、それぞれの作業効率を低下させることなく作業を行うことが可能な建設機械を提供する。
【解決手段】機体と、機体に取り付けられたアーム部材としてのブーム３１およびアーム３２、ならびに、アーム３２の先端部に取り付けられた作業具としてのバケット３３を有する作業装置１３と、を備えた油圧ショベル１において、作業装置１３は、アーム３２の
側部に格納される格納姿勢と、アーム３２の先端のバケット３３側に位置した作業姿勢と、に回動可能な掻き出し装置３４と、アーム３２に対して掻き出し装置３４を回動可能に駆動する駆動部材としての油圧モータ４と、掻き出し装置３４を格納姿勢でロックするロック部材５と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機体と、
前記機体に取り付けられたアーム部材および前記アーム部材の先端部に取り付けられた作業具を有する作業装置と、を備えた
建設機械において、
前記作業装置は、
前記アーム部材の側部に格納される格納姿勢と、前記アーム部材の先端の前記作業具側に位置した作業姿勢と、に回動可能な掻き出し装置と、
前記アーム部材に対して前記掻き出し装置を回動可能に駆動する駆動部材と、
前記掻き出し装置を前記格納姿勢でロックするロック部材と、を備えた
ことを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記駆動部材は、
前記アーム部材に取り付けられ、駆動軸が前記アーム部材の前記側部の側に延出し、
前記掻き出し装置は、
前記駆動軸に基端部が取り付けられた棒状の竿部と、
前記竿部の延伸方向の先端部に設けられて作業対象物を掻き出す掻き出し部と、を有し、
前記駆動軸を中心として回動して、前記掻き出し部が前記アーム部材の基端側に配置されて前記竿部が前記アーム部材に沿って延在する前記格納姿勢と、前記掻き出し部が前記作業具の側に配置されて前記竿部が前記作業具の側に延在する前記作業姿勢と、をとる
ことを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項２に記載の建設機械において、
前記ロック部材は、
前記アーム部材の前記側部に設けられ、
前記駆動部材の前記駆動軸の軸方向に沿って延びる軸部と、
前記軸部をその軸方向に駆動する油圧シリンダと、を有し、
前記掻き出し装置は、
前記軸部が挿抜される挿通孔が形成され、前記竿部の外面から張り出した張り出し部を有し、
前記格納姿勢では、前記張り出し部が前記アーム部材の前記側部に沿って上方に向かって張り出した状態となり、かつ、前記油圧シリンダのロッドが伸長して前記軸部が前記挿通孔に挿通されることによりロック状態となる
ことを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項３に記載の建設機械において、
前記ロック部材は、
前記軸部の基端に設けられたブラケットと、
前記油圧シリンダの前記ロッドの先端に設けられたヘッドと、をさらに有し、
前記ブラケットは、
前記軸部の基端が固定された第１板部と、
前記第１板部と前記軸部の軸方向に所定の間隔を空けて配置され、前記軸部の軸方向に貫通する貫通穴が形成された第２板部と、
前記第１板部と前記第２板部とを連結する連結部と、を含み、
前記ヘッドは、
外径が前記貫通穴の径よりも小さく形成され、前記貫通穴に挿通された状態で一端が前記油圧シリンダの前記ロッドの先端に固定された小径部と、
外径が前記貫通穴の径よりも大きく、かつ、長さが前記所定の間隔よりも短く形成され、前記第１板部と前記第２板部との間に介在した状態で前記小径部の他端に設けられた大径部と、を含み、
前記大径部は、
前記油圧シリンダの前記ロッドが縮んだ状態では、前記小径部の側の一端面が前記第２板部に当接し、
前記油圧シリンダの前記ロッドが伸長した状態では、前記一端面の反対側の他端面が前記第１板部に当接する
ことを特徴とする建設機械。

【請求項5】

請求項３に記載の建設機械において、
前記ロック部材に対し前記軸部の軸方向に所定の間隔を空けて並んで取り付けられた一対の対向面部と、前記一対の対向面部の間に配置されて前記掻き出し装置が前記格納姿勢になっていることを示す目印部と、を有する表示装置をさらに備え、
前記表示装置は、
前記掻き出し装置が前記格納姿勢になると、前記一対の対向面部の間に前記掻き出し装置の前記張り出し部が挿入されると共に、挿入された前記張り出し部により前記目印部が前記一対の対向面部の間から押し出されて前記機体に設けられた運転室内から視認可能な位置に露出する
ことを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、掻き出し装置を備えた建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベルなどの建設機械は、バケットを用いて土砂や鉱物などを掘削する掘削作業の他に、例えば、掻き出し装置を用いて狭い場所に堆積された作業対象物を掻き出す掻き出し作業を行うことが可能である。

【0003】

例えば、特許文献１には、下部走行体上に旋回装置を介して設置された旋回フレーム上に上部旋回体を構成した本体と、旋回フレームに上下動可能に取り付けられた４節リンクと、４節リンクの可動側に取り付けられた縦旋回装置と、縦旋回装置の被旋回部側に取り付けられた多関節アームと、多関節アームの先端に回動可能に取り付けられて掘削機能を有しかつ掻き出し物を収容可能な掻き出し用バケットと、を備えた掻き出し用の作業機械が開示されている。

【0004】

この掻き出し用の作業機械では、４節リンクと縦旋回装置と多関節アームとによって掻き出し用バケットの姿勢を縦横無尽に変更し、作業場所に適応した好適な向きで作業を行うことができるため、１つの掻き出し用バケットのみで掘削作業および掻き出し作業の両作業を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１７５１３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の掻き出し用の作業機械では、１つの掻き出し用バケットで種類の異なる２つの作業である掘削作業と掻き出し作業とを実現していることから、掻き出し用バケットは、互いの作業で共通して使用することができる構成にする必要がある。したがって、掻き出し用バケットのサイズは、狭い場所での作業が主となる掻き出し作業で使用することができる大きさに制限されてしまう。この場合、掘削作業では、掻き出し用バケット内に掬い込める作業対象物の量が少なくなり、作業効率が低下してしまう。

【0007】

本発明の目的は、種類の異なる作業を行う場合であっても、それぞれの作業効率を低下させることなく作業を行うことが可能な建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明は、機体と、前記機体に取り付けられたアーム部材および前記アーム部材の先端部に取り付けられた作業具を有する作業装置と、を備えた建設機械において、前記作業装置は、前記アーム部材の側部に格納される格納姿勢と、前記アーム部材の先端の前記作業具側に位置した作業姿勢と、に回動可能な掻き出し装置と、前記アーム部材に対して前記掻き出し装置を回動可能に駆動する駆動部材と、前記掻き出し装置を前記格納姿勢でロックするロック部材と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、種類の異なる作業を行う場合であっても、それぞれの作業効率を低下させることなく作業を行うことができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの一構成例を示す外観側面図である。

【図2】図１の油圧ショベルにおいて、掻き出し装置が格納位置と作業位置との間で動作する様子を示す図である。

【図3】格納姿勢の掻き出し装置およびその周辺部を拡大して示す図である。

【図4】図３を上方から見た場合の図である。

【図5】掻き出し装置が格納姿勢となる少し前の様子を説明する斜視図である。

【図6】図５をアームの基端側から見た場合の図である。

【図7】掻き出し装置が格納姿勢となった状態の様子を説明する斜視図である。

【図8】図７をアームの基端側から見た場合の図である。

【図9】ロック解除状態のロック部材を上方から見た場合の図である。

【図10】図９におけるロック部材の側面断面の模式図である。

【図11】ロック状態のロック部材を上方から見た場合の図である。

【図12】図１１におけるロック部材の側面断面の模式図である。

【図13】運転室内の一部の構成例を示す模式図である。

【図14】掻き出し装置の使用開始から格納までの一連の操作手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態に係る建設機械の一態様として、クローラ式の油圧ショベルについて説明する。

【0012】

＜油圧ショベル１の全体構成＞
まず、油圧ショベル１の全体構成について図１および図２を参照して説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の一構成例を示す外観側面図である。図２は、図１の油圧ショベル１において、掻き出し装置３４が格納位置Ｘと作業位置Ｙとの間で動作する様子を示す図である。

【0014】

油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の走行体１１と、走行体１１の上方に旋回可能に設けられた旋回体１２と、旋回体１２に取り付けられて掘削や整地などの各種作業を行う作業装置１３と、を備えている。

【0015】

走行体１１は、機体の進行方向に延びる一対のクローラ１１１と、一対のクローラ１１１を駆動する一対の走行モータ１１２と、を備え、一対の走行モータ１１２の駆動力により一対のクローラ１１１を地面に接触させた状態で回転させることで、機体を移動させる。

【0016】

一対の走行モータ１１２は、一対のクローラ１１１のそれぞれに対応して走行体１１に搭載され、互いに独立して駆動することで一対のクローラ１１１をそれぞれ独立して正逆回転させることができる。なお、図１および図２では、一対のクローラ１１１のうち、一方のクローラ１１１のみを示している。

【0017】

旋回体１２は、ベースとなる旋回フレーム２１と、オペレータが搭乗する運転室２２と、油圧ショベル１が傾倒しないように作業装置１３とのバランスを保つカウンタウェイト２３と、油圧ショベル１を駆動するための各種機器類を内部に収容する機械室２４と、を備える。

【0018】

旋回フレーム２１上において、運転室２２は前部に、カウンタウェイト２３は後端部に、機械室２４は運転室２２とカウンタウェイト２３との間に、それぞれ載置されている。また、旋回フレーム２１の前部における運転室２２の一側には、作業装置１３が取り付けられている。

【0019】

作業装置１３は、油圧駆動式であって、基端部が旋回フレーム２１に回動可能に取り付けられたブーム３１と、ブーム３１の先端部に回動可能に取り付けられたアーム３２と、アーム３２の先端部に回動可能に取り付けられたバケット３３と、を備える。

【0020】

なお、本実施形態では、ブーム３１およびアーム３２が、機体に取り付けられたアーム部材の一態様であるが、アーム部材は、必ずしも２つの部材で構成されている必要はなく、１つの部材もしくは３つ以上の部材が組み合わされて構成されていてもよい。

【0021】

ブーム３１は、図１に示すブームシリンダ３１Ａにより駆動される。ブームシリンダ３１Ａは、一端側が旋回フレーム２１に、他端側がブーム３１に、それぞれ接続され、作動油の流出入によりロッドが伸縮することでブーム３１を旋回体１２に対して上下方向に回動（俯仰）させる。

【0022】

アーム３２は、図略のアームシリンダにより駆動される。アームシリンダは、一端側がブーム３１に、他端側がアーム３２に、それぞれ接続され、作動油の流出入によりロッドが伸縮することでアーム３２をブーム３１に対して前後方向に回動させる。

【0023】

バケット３３は、バケットシリンダ３３Ａ（図３および図４に示す）により駆動される。バケットシリンダ３３Ａは、一端側がアーム３２に、ロッド側がバケット３３に、それぞれ接続され、作動油の流出入によりロッドが伸縮することでバケット３３をアーム３２に対して前後方向に回動させる。

【0024】

バケット３３は、土砂などの荷を掬い上げて所定の位置に荷を下ろしたり、地面を平らに均したりする作業具である。なお、このバケット３３は、例えば、木材や岩石、廃棄物などを掴むグラップルや、岩盤を掘削するブレーカといった他の作業具に変更することが可能であり、これにより、油圧ショベル１は、作業内容に適した作業具を用いて、掘削作業や整地作業、破砕作業などを含む様々な作業を行うことができる。

【0025】

さらに、油圧ショベル１は、バケット３３とは別に、掻き出し作業を行うための掻き出し装置３４を備えている。例えば、油圧ショベル１が、船倉内において棚から荷を下ろす作業（棚落とし作業）を行う場合において、バケット３３では、横幅が大きく、複数の柱の間に位置するような狭い場所にある荷に届かないことがある。このとき、油圧ショベル１は、掻き出し装置３４を用いて、狭い場所にある荷を奥から手前（機体側）に掻き出す掻き出し作業を行う。

【0026】

掻き出し装置３４は、駆動部材としての油圧モータ４を介して、アーム３２に回動可能に取り付けられている。掻き出し装置３４は、不使用時には、アーム３２の左側部に格納され、ロック部材５によりロックされ、使用時には、油圧モータ４の駆動力により、アーム３２の左側部となる格納位置Ｘからアーム３２の前方となる作業位置Ｙまで回動する（図２参照）。

【0027】

なお、本実施形態では、掻き出し装置３４は、アーム３２の左側部が格納位置Ｘとなっているが、これに限られず、油圧ショベル１の仕様によっては、アーム３２の右側部が格納位置Ｘとなってもよい。

【0028】

このように、油圧ショベル１では、バケット３３とは別に、掻き出し装置３４をアーム３２の側部に備えていることから、掘削作業や積込み作業などのバケット３３を用いた作業と掻き出し装置３４を用いた掻き出し作業といった種類の異なる作業を一連の流れで行う場合であっても、バケット３３を掻き出し装置３４に交換する必要がなく、交換作業の手間が省ける。

【0029】

さらに、バケット３３は、掻き出し装置３４の機能を兼ね備える必要がないため、例えば、掘削作業や積込み作業を効率よく行うことが可能な仕様のものを用いることが可能である。したがって、油圧ショベル１は、バケット３３を用いた作業と掻き出し装置３４を用いた掻き出し作業とを行う場合であっても、それぞれの作業効率を低下させることなく作業を行うことができる。

【0030】

また、本実施形態では、油圧ショベル１は、掻き出し装置３４が格納姿勢（格納位置Ｘでの姿勢）をとっていることを表示する表示装置６を備える。これにより、運転室２２内のオペレータは、表示装置６の表示を確認することで、掻き出し装置３４が格納姿勢であるか否かを判断することができる。なお、表示装置６の詳しい構成については、後述することとする。

【0031】

＜掻き出し装置３４の構成＞
次に、掻き出し装置３４の具体的な構成について、図２に加えて、図３～８を参照して説明する。

【0032】

図３は、格納姿勢の掻き出し装置３４およびその周辺部を拡大して示す図である。図４は、図３を上方から見た場合の図である。図５は、掻き出し装置３４が格納姿勢となる少し前の様子を説明する斜視図である。図６は、図５をアーム３２の基端側から見た場合の図である。図７は、掻き出し装置３４が格納姿勢となった状態の様子を説明する斜視図である。図８は、図７をアーム３２の基端側から見た場合の図である。

【0033】

掻き出し装置３４は、図３および図４に示すように、基端部が油圧モータ４に取り付けられた棒状の竿部３４１と、竿部３４１の延伸方向の先端部に設けられて作業対象物である荷を掻き出すヘラ状の掻き出し部３４２と、を有する。

【0034】

図４に示すように、油圧モータ４は、アーム３２の下面３２１（アーム３２がブーム３１よりも前方に延在する姿勢で地面と対向する面）に固定されており、駆動軸４０がアーム３２の幅方向に延びて左側部の側に延出している。そして、この駆動軸４０の延出端部に、竿部３４１の基端部が固定されている。したがって、掻き出し装置３４は、アーム３２の左側面３２２から所定の距離Ｗだけ離れて、すなわちアーム３２の左側面に接触することなく配置されている。

【0035】

掻き出し装置３４は、格納姿勢では、図２、図３、および図４に示すように、掻き出し部３４２がアーム３２の基端側に配置されて竿部３４１がアーム３２に沿って延在し、作業姿勢（作業位置Ｙでの姿勢）では、図２に示すように、掻き出し部３４２がバケット３３側に配置されて竿部３４１がバケット３３側に延在している。

【0036】

そして、図２に示すように、掻き出し装置３４は、油圧モータ４の回転駆動力によって駆動軸４０を中心として格納位置Ｘと作業位置Ｙとの間を回動する。なお、掻き出し装置３４が回動する場合には、掻き出し装置３４が周辺の部材や機体の接地面（地面）などに衝突しないよう、ブーム３１は先端部側が運転室２２よりも上方に上がった状態、かつ、アーム３２はブーム３１の前方に延在した状態であって、バケット３３はアーム３２よりも前方かつ作業姿勢の掻き出し装置３４よりも上方に位置している。この状態において、掻き出し装置３４は、アーム３２の下側で弧を描くように回動する。

【0037】

掻き出し作業を行う場合には、まず、掻き出し装置３４を作業姿勢にし、続いて、ブーム３１およびアーム３２を操作することにより掻き出し装置３４を動作させる。なお、このとき、バケット３３は、動作中の掻き出し装置３４に接触しないよう、アーム３２よりも前方かつ作業姿勢の掻き出し装置３４よりも上方の位置で固定されている。

【0038】

本実施形態では、油圧モータ４は、図２～４に示すように、アーム３２の延在方向の中央部より先端側（バケット３３側）に配置されており、掻き出し装置３４が作業姿勢となった場合に掻き出し部３４２がバケット３３よりも前方に位置するように、竿部３４１の長さ（油圧モータ４から掻き出し部３４２までの長さ）が設定されている。この場合、格納姿勢では、掻き出し部３４２はアーム３２の基端部（バケット３３が取り付けられた端部とは反対側の端部）に位置する。なお、竿部３４１の長さや掻き出し部３４２の大きさは、油圧ショベル１の仕様や掻き出し作業を行う現場環境などに応じて適宜変更することが可能である。

【0039】

また、竿部３４１には、外面３４１Ａから張り出した張り出し部３４３が、掻き出し部３４２側の端部に設けられている。張り出し部３４３は、機体の左右方向（アーム３２の横幅方向）に厚みを有する板状に形成され、掻き出し装置３４が格納姿勢をとっている場合には、アーム３２の左側面３２２に沿って上方に向かって張り出し、掻き出し装置３４が作業姿勢をとっている場合には、下方（機体の接地面側）に向かって張り出した状態となる。すなわち、張り出し部３４３は、アーム３２の延在方向および油圧モータ４の駆動軸４０の軸方向に対して交差（直交）する方向に張り出している。

【0040】

図５に示すように、張り出し部３４３には、厚み方向に貫通し、後述するロック部材５の軸部５１が挿抜される円形の挿通孔３４３Ａが形成されている。この挿通孔３４３Ａに軸部５１が挿通されることにより、掻き出し装置３４が格納姿勢でロックされる。

【0041】

＜ロック部材５の構成およびロック機構＞
次に、ロック部材５の具体的な構成およびロック機構について、図３～８に加えて、図９～１２を参照して説明する。

【0042】

図９は、ロック解除状態のロック部材５を上方から見た場合の図である。図１０は、図９におけるロック部材５の側面断面の模式図である。図１１は、ロック状態のロック部材５を上方から見た場合の図である。図１２は、図１１におけるロック部材５の側面断面の模式図である。

【0043】

ロック部材５は、図３および図４に示すように、掻き出し装置３４が格納されるアーム３２の左側部に設けられている。本実施形態では、ロック部材５は、アーム３２の基端部、より具体的には、格納姿勢の掻き出し装置３４の張り出し部３４３に対向する位置において、左側面３２２から突出して設けられている。

【0044】

ロック部材５は、油圧モータ４の駆動軸４０の軸方向に沿って延びる軸部５１と、軸部５１をその軸方向に駆動する油圧シリンダ５２と、軸部５１の基端に設けられたブラケット５３と、油圧シリンダ５２のロッド５２０の先端に設けられたヘッド５４と、これら軸部５１、油圧シリンダ５２、ブラケット５３、およびヘッド５４を内部に収容すると共に、アーム３２の左側面３２２に取り付けられた枠体５５と、を有する。

【0045】

軸部５１は、油圧シリンダ５２のロッド５２０の伸縮に応じて掻き出し装置３４の張り出し部３４３に形成された挿通孔３４３Ａに対して挿抜される。より具体的には、軸部５１は、掻き出し装置３４が格納姿勢となっている場合において、油圧シリンダ５２のロッド５２０が伸長することにより挿通孔３４３Ａに挿通され（図８参照）、油圧シリンダ５２のロッド５２０が縮むことにより挿通孔３４３Ａから抜去される。

【0046】

ブラケット５３は、図９～１２に示すように、軸部５１の基端が固定された第１板部５３１と、第１板部５３１と軸部５１の軸方向に所定の間隔を空けて配置された第２板部５３２と、第１板部５３１と第２板部５３２とを連結する複数の連結部５３３と、を有する。

【0047】

図１０および図１２に示すように、第２板部５３２には、厚み方向、すなわち軸部５１の軸方向に貫通する貫通穴５３２Ａが形成されている。なお、本実施形態では、第１板部５３１と第２板部５３２とは、矩形状の板部材で形成され、４つの連結部５３３により４つの角部分がそれぞれ連結されているが（図９～１２では２つの連結部５３３のみを示す）、これに限られず、第１板部５３１および第２板部５３２の形状や連結部５３３の数については特に制限はない。

【0048】

ヘッド５４は、外径の大きさが異なる円柱状の小径部５４１および大径部５４２を有する。小径部５４１の外径は、ブラケット５３の第２板部５３２の貫通穴５３２Ａの径よりも小さく形成されている。大径部５４２の外径は、ブラケット５３の第２板部５３２の貫通穴５３２Ａの径よりも大きく形成されている。また、大径部５４２は、長さが第１板部５３１と第２板部５３２との間の間隔よりも短く形成されている。

【0049】

図１０および図１２に示すように、小径部５４１は、貫通穴５３２Ａに挿通された状態で一端が油圧シリンダ５２のロッド５２０の先端に固定されている。大径部５４２は、第１板部５３１と第２板部５３２との間に介在した状態で、小径部５４１の他端に設けられている。なお、小径部５４１と大径部５４２とは、一部材で形成されていてもよいし、異なる部材を接合することにより一体に形成されていてもよい。

【0050】

また、大径部５４２は、前述したように、外径が第２板部５３２の貫通穴５３２Ａの径よりも大きく形成されているが、本実施形態では、隣り合う連結部５３３との間の距離よりは小さい寸法に設定されている。したがって、大径部５４２は、第１板部５３１と第２板部５３２との間において、４つの連結部５３３と接触しない状態で（すなわち、４つの連結部５３３との間に隙間を介して）配置されている。

【0051】

図９および図１０に示すように、油圧シリンダ５２のロッド５２０が縮んだ状態では、大径部５４２は、小径部５４１側の一端面５４２Ａが第２板部５３２に当接する。ブラケット５３は、大径部５４２の当接力によって、油圧シリンダ５２側、すなわちアーム３２側に引っ張られ、これに伴い、軸部５１も、アーム３２側に引っ張られる。これにより、張り出し部３４３の挿通孔３４３Ａに挿通されていた軸部５１は、挿通孔３４３Ａから抜去される。

【0052】

他方、図１１および図１２に示すように、油圧シリンダ５２のロッド５２０が伸長した状態では、大径部５４２は、小径部５４１とは反対側の他端面５４２Ｂが第１板部５３１に当接する。ブラケット５３は、大径部５４２の当接力によって、油圧シリンダ５２の反対側に向かって、すなわちアーム３２から離れる側に向かって押し出され、これに伴い、軸部５１も、アーム３２から離れる側に向かって押し出される。これにより、軸部５１は、格納姿勢の掻き出し装置３４における張り出し部３４３の挿通孔３４３Ａに挿通される。

【0053】

なお、大径部５４２は、前述したように、長さが第１板部５３１と第２板部５３２との間の間隔よりも短く形成されていることから、油圧シリンダ５２のロッド５２０が縮んだ状態では、大径部５４２と第１板部５３１との間に隙間が形成され（図９および図１０参照）、油圧シリンダ５２のロッド５２０が伸長した状態では、大径部５４２と第２板部５３２との間に隙間が形成される（図１１および図１２参照）。

【0054】

このように、格納姿勢の掻き出し装置３４における張り出し部３４３の挿通孔３４３Ａにロック部材５の軸部５１が挿通されることにより、掻き出し装置３４は、軸部５１に引っ掛かって回動不可な状態、すなわちロック状態となる。

【0055】

他方、ロック状態の掻き出し装置３４における張り出し部３４３の挿通孔３４３Ａからロック部材５の軸部５１が抜去されることにより、掻き出し装置３４は、回動可能な状態、すなわちロック解除状態となる。

【0056】

なお、本実施形態では、軸部５１は、油圧シリンダ５２のロッド５２０の伸縮動作に対して、ブラケット５３およびヘッド５４を介して追従動作する。すなわち、軸部５１と油圧シリンダ５２のロッド５２０とは、直接的に接続されていないことから、仮に、軸部５１に掻き出し装置３４の荷重が掛かった場合であっても、油圧シリンダ５２のロッド５２０に加わる負荷を抑制することができる。

【0057】

さらに、本実施形態では、ブラケット５３とヘッド５４との間には空隙（隙間）が介在し、その空隙が緩衝材の役割を果たすことから、ブラケット５３からヘッド５４へ伝達される負荷を低減することが可能となる。

【0058】

＜表示装置６の構成＞
次に、表示装置６の具体的な構成について、図５～８を参照して説明する。

【0059】

表示装置６は、ロック部材５の軸部５１の軸方向に所定の間隔を空けて並ぶ一対の対向面部６１，６２と、一対の対向面部６１，６２の間に配置されて掻き出し装置３４が格納姿勢になっていることを示す目印部としての板状の目印プレート６３と、を有する。

【0060】

一対の対向面部６１，６２は、板部材を屈曲加工することにより形成され、ロック部材５の枠体５５におけるアーム３２との取付面とは反対側の面に取り付けられている。なお、以下の説明では、一対の対向面部６１，６２のうち、枠体５５に接触している側の対向面部６１を「第１対向面部６１」とし、他方の対向面部６２を「第２対向面部６２」とする。

【0061】

第１対向面部６１は、ロック部材５の軸部５１に対して軸方向に対向する位置であってロック部材５との取付領域となる第１対向領域６１Ａと、第１対向領域６１Ａよりも下側に配置された第２対向領域６１Ｂと、第１対向領域６１Ａと第２対向領域６１Ｂとを連結する連結領域６１Ｃと、を有する。

【0062】

第２対向面部６２は、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａと対向する第１対向領域６２Ａと、第１対向領域６２Ａよりも下側に配置された第２対向領域６２Ｂと、第１対向領域６２Ａと第２対向領域６２Ｂとを連結する連結領域６２Ｃと、を有する。

【0063】

第１対向面部６１および第２対向面部６２は、図５および図７に示すように、第１対向領域６１Ａ，６２Ａにおいて図略の複数のボルトによりロック部材５の枠体５５に固定されている。また、第１対向領域６１Ａ，６２Ａにはそれぞれ、ロック部材５の軸部５１が挿通可能な円形の貫通孔６１０Ａ，６２０Ａが、厚み方向に貫通して形成されている。

【0064】

図８に示すように、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａと第２対向面部６２の第１対向領域６２Ａとの間の幅は、掻き出し装置３４の張り出し部３４３の厚みおよび目印プレート６３の厚みよりも大きく設定されている。そして、第１対向面部６１の第２対向領域６１Ｂと第２対向面部６２の第２対向領域６２Ｂとの間の幅は、掻き出し装置３４の竿部３４１の外径よりも大きく設定されている。

【0065】

すなわち、第１対向面部６１の第２対向領域６１Ｂと第２対向面部６２の第２対向領域６２Ｂとの間の幅は、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａと第２対向面部６２の第１対向領域６２Ａとの間の幅よりも小さい。

【0066】

また、これに伴い、第１対向面部６１の連結領域６１Ｃは、ロック部材５側から第２対向面部６２側に向かって傾斜し、第２対向面部６２の連結領域６２Ｃは、第１対向面部６１の連結領域６１Ｃの傾斜方向と線対称にロック部材５側に向かって傾斜している。

【0067】

このように、連結領域６１Ｃ，６２Ｃでは、第２対向領域６１Ｂ，６２Ｂ側から第１対向領域６１Ａ，６２Ａ側に向かって、間の幅が漸次狭くなっていることから、第２対向領域６１Ｂ，６２Ｂよりも間の幅が狭い第１対向領域６１Ａ，６２Ａの間に、張り出し部３４３をスムーズに挿入させることができる。すなわち、連結領域６１Ｃ，６２Ｃは、第１対向領域６１Ａ，６２Ａの間に張り出し部３４３を案内するガイドの役割を果たしている。

【0068】

目印プレート６３は、図５および図６に示すように、掻き出し装置３４が格納姿勢をとる前の状態、すなわち張り出し部３４３が第１対向領域６１Ａ，６２Ａの間に挿入される前の状態では、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａと第２対向面部６２の第１対向領域６２Ａとの間に配置されている。

【0069】

また、目印プレート６３には、図７に示すように、円形の貫通孔６３Ａと、貫通孔６３Ａを間に挟んで並ぶ一対の長孔６３Ｂとが、厚み方向に貫通して形成されている。貫通孔６３Ａは、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａおよび第２対向面部６２の第１対向領域６２Ａに形成された貫通孔６１０Ａ，６２０Ａに対応しており、ロック部材５の軸部５１が挿通可能となっている。

【0070】

一対の長孔６３Ｂはそれぞれ、第１対向面部６１および第２対向面部６２における各領域の並び方向（アーム３２の高さ方向）に延在し、第１対向面部６１および第２対向面部６２をロック部材５の枠体５５に固定するボルトが挿通されている（図６および図８参照）。

【0071】

目印プレート６３は、一対の長孔６３Ｂの一端（上端）が各ボルトに係止されることによって、第１対向面部６１の第１対向領域６１Ａと第２対向面部６２の第１対向領域６２Ａとの間で保持されている。すなわち、目印プレート６３は、第１対向面部６１および第２対向面部６２に対して固定されておらず、一対の長孔６３Ｂの長さの範囲で移動可能となっている。

【0072】

図７および図８に示すように、掻き出し装置３４が格納姿勢になると、目印プレート６３は、第１対向領域６１Ａ，６２Ａの間に挿入された張り出し部３４３によって第１対向領域６１Ａ，６２Ａの間から第２対向領域６１Ｂ，６２Ｂとは反対側に押し出され、運転室２２内から視認可能な位置に露出する。これにより、オペレータは、掻き出し装置３４が格納姿勢をとったことを運転室２２内から確認することができる。

【0073】

＜掻き出し装置３４の操作＞
次に、掻き出し装置３４を格納姿勢と作業姿勢との間で動作させる場合のオペレータの操作について、図１３および図１４を参照して説明する。

【0074】

図１３は、運転室２２内の一部の構成例を示す模式図である。図１４は、掻き出し装置３４の使用開始から格納までの一連の操作手順を示すフローチャートである。

【0075】

掻き出し装置３４を格納姿勢と作業姿勢との間で動作させる場合には、運転室２２内に設けられた各種スイッチを用いる。図１３に示すように、運転室２２内には、作業装置１３を操作するための操作レバー２２２Ｌ，２２２Ｒが、オペレータが着座する運転席２２１の左右両側に設けられている。

【0076】

そして、右側の操作レバー２２２Ｒには、掻き出し装置３４を作業姿勢にするための取り出しスイッチ２２３Ａおよび掻き出し装置３４を格納姿勢にするための格納スイッチ２２３Ｂが、それぞれ設けられている。

【0077】

オペレータが取り出しスイッチ２２３Ａを操作すると、油圧モータ４が一方向に回転駆動し、掻き出し装置３４は、格納位置Ｘから作業位置Ｙまで駆動軸４０を中心に回動する。他方、オペレータが格納スイッチ２２３Ｂを操作すると、油圧モータ４が他方向に回転駆動し、掻き出し装置３４は、作業位置Ｙから格納位置Ｘまで駆動軸４０を中心に回動する。

【0078】

右側の操作レバー２２２Ｒのさらに右側には、作業装置１３の動作モードを切り替えるためのモード切替スイッチ２２４と、ロック部材５を動作させるためのロックスイッチ２２５と、を含む複数の操作スイッチが設けられた操作盤２２６が設けられている。

【0079】

モード切替スイッチ２２４は、操作レバー２２２Ｌ，２２２Ｒの操作にしたがって作業装置１３が動作する通常モード用のスイッチ２２４Ａ（以下、「通常モードスイッチ２２４Ａ」とする）と、掻き出し作業時に用いられバケット３３を不動にする掻き出しモード用のスイッチ２２４Ｂ（以下、「掻き出しモードスイッチ２２４Ｂ」とする）と、によって構成される。

【0080】

例えば、掘削作業や積込み作業、整地作業など、掻き出し装置３４を使用しない通常作業では、オペレータが通常モードスイッチ２２４ＡをＯＮに操作して通常モードに切り替えておくことで、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３はそれぞれ、操作レバー２２２Ｌ，２２２Ｒの操作にしたがって動作する。

【0081】

他方、掻き出し装置３４を使用した掻き出し作業では、オペレータが掻き出しモードスイッチ２２４ＢをＯＮに操作して掻き出しモードに切り替えておくことで、バケット３３は、アーム３２の前方かつ作業姿勢の掻き出し装置３４よりも上方の位置（図２に示す位置）で固定され、ブーム３１およびアーム３２のみが、操作レバー２２２Ｌ，２２２Ｒの操作にしたがって動作する。これにより、オペレータが誤ってバケット３３を操作して、バケット３３が掻き出し装置３４に衝突して折損してしまうといった事態の発生を回避することができる。

【0082】

ロックスイッチ２２５は、ＯＮとＯＦＦとの間で切り替わる。ロックスイッチ２２５がＯＮに操作されると、油圧シリンダ５２のロッド５２０が伸長して、ロック部材５は、掻き出し装置３４を格納姿勢でロックする。他方、ロックスイッチ２２５がＯＦＦに操作されると、油圧シリンダ５２のロッド５２０が縮んで、ロック部材５は、掻き出し装置３４のロック状態を解除する。

【0083】

図１４に示すように、まず、オペレータは、作業装置１３が掻き出し作業姿勢であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。なお、このとき、作業装置１３の動作モードは通常モードであって、掻き出し装置３４はロック部材５によりロックされているものとする。また、この「掻き出し作業姿勢」とは、バケット３３が作業姿勢の掻き出し装置３４よりも上方に位置した姿勢をいう（図２参照）。

【0084】

ステップＳ１０１において作業装置１３が掻き出し作業姿勢であると判断されると（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、オペレータは、ロックスイッチ２２５をＯＦＦに操作する（ステップＳ１０２）。これにより、掻き出し装置３４がロック解除状態となる。

【0085】

なお、ステップＳ１０１において作業装置１３が掻き出し作業姿勢でないと判断された場合には（ステップＳ１０１／ＮＯ）、オペレータは、作業装置１３が掻き出し作業姿勢となるまで次の操作を行わない。

【0086】

続いて、オペレータは、掻き出しモードスイッチ２２４ＢをＯＮに操作して、作業装置１３の動作モードを通常モードから掻き出しモードへ切り替える（ステップＳ１０３）。これにより、バケット３３が固定されて不動となる。

【0087】

そして、オペレータは、取り出しスイッチ２２３ＡをＯＮに操作する（ステップＳ１０４）。これにより、掻き出し装置３４が回動して作業姿勢をとり、作業装置１３は掻き出し作業を行うことが可能となる。

【0088】

次に、オペレータは、掻き出し作業が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において掻き出し作業が終了したと判断されると（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、オペレータは、格納スイッチ２２３ＢをＯＮに操作する（ステップＳ１０６）。これにより、掻き出し装置３４が回動して格納姿勢をとり、目印プレート６３が露出する。

【0089】

なお、ステップＳ１０５において掻き出し作業が終了していないと判断された場合には（ステップＳ１０５／ＮＯ）、オペレータは、掻き出し作業が終了するまで次の操作を行わない。

【0090】

続いて、オペレータは、通常モードスイッチ２２４ＡをＯＮに操作して、作業装置１３の動作モードを掻き出しモードから通常モードへ切り替える（ステップＳ１０７）。これにより、バケット３３の固定が解除されて操作可能となる。

【0091】

そして、オペレータは、ロックスイッチ２２５をＯＮに操作する（ステップＳ１０８）。これにより、掻き出し装置３４がロック部材５によりロックされる。

【0092】

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0093】

例えば、上記の実施形態では、建設機械の一態様として、クローラ式の油圧ショベル１について説明したが、これに限られず、作業装置１３を備えた建設機械であれば、他の建設機械であってもよい。

【0094】

また、上記の実施形態では、掻き出し装置３４を回動可能に駆動する駆動部材の一態様として、油圧モータ４を例に挙げたが、駆動部材は必ずしも油圧式である必要はなく、例えば電動モータなどの電動式であってもよい。

【0095】

また、上記の実施形態では、ロック部材５は、油圧シリンダ５２の伸縮動作を用いた機構を採用していたが、これに限られず、掻き出し装置３４を格納姿勢でロックすることが可能な機構であれば、その仕組みについては特に制限はない。

【符号の説明】

【0096】

１：油圧ショベル（建設機械）
４：油圧モータ（駆動部材）
５：ロック部材
６：表示装置
１２：旋回体（機体）
１３：作業装置
２２：運転室
３１：ブーム（アーム部材）
３２：アーム（アーム部材）
３３：バケット（作業具）
３４：掻き出し装置
４０：駆動軸
５１：軸部
５２：油圧シリンダ
５３：ブラケット
５４：ヘッド
６１：第１対向面部
６２：第２対向面部
６３：目印プレート（目印部）
３４１：竿部
３４２：掻き出し部
３４３：張り出し部
５２０：ロッド
５３１：第１板部
５３２：第２板部
５３２Ａ：貫通穴
５３３：連結部
５４１：小径部
５４２：大径部
５４２Ａ：一端面
５４２Ｂ：他端面

【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13】

【図14】