(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】建設機械
(51)【国際特許分類】
E02F 3/38 20060101AFI20231212BHJP
E02F 3/36 20060101ALI20231212BHJP
B66C 23/683 20060101ALI20231212BHJP
E04G 23/08 20060101ALN20231212BHJP
【ＦＩ】
E02F3/38 A
E02F3/36 D
B66C23/683 A
E04G23/08 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020162124
(22)【出願日】2020-09-28
(65)【公開番号】P2022054874
(43)【公開日】2022-04-07
【審査請求日】2023-01-27
(73)【特許権者】
【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】110002457
【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 香織
(72)【発明者】
【氏名】多田 茂也
(72)【発明者】
【氏名】守田 俊夫
(72)【発明者】
【氏名】朝日 駿佑
(72)【発明者】
【氏名】星野 淳志
(72)【発明者】
【氏名】加庭 啓充
(72)【発明者】
【氏名】新開 光
(72)【発明者】
【氏名】大竹 弘美
【審査官】彦田 克文
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１０５５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１７４３６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０１６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０５６１５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２９８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０９４１２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ３／３８
Ｅ０２Ｆ ３／３６
Ｂ６６Ｃ ２３／６８３
Ｅ０４Ｇ ２３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自走が可能な車体と、前記車体に設けられたフロント装置と、からなり、前記フロント装置は、
下ブームおよび前記下ブームの上側に設けられた上ブームからなり、前記下ブームの基端部が前記車体に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたロングブームと、
基端部が前記上ブームの先端部に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたブーム側部材および前記ブーム側部材と連結、分離可能に設けられたアーム側部材からなる分割式ミドルアームと、
基端部が前記アーム側部材の先端部に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたアームと、
前記アームの先端部に連結された作業具と、
第１端部が前記上ブームに連結され、第２端部が前記ブーム側部材に連結された下アームシリンダと、
第１端部が前記アーム側部材に連結され、第２端部が前記アームに連結された上アームシリンダと、
を備えてなる建設機械において、
前記ブーム側部材は、幅方向に延びる軸線を中心として前記下アームシリンダの前記第２端部を回動可能に連結するためのブーム側シリンダボスを幅方向に間隔をもって２個有し、
前記アーム側部材は、幅方向に延びる軸線を中心として前記上アームシリンダの前記第１端部を回動可能に連結するためのアーム側シリンダボスを２個の前記ブーム側シリンダボスの間に位置して２個有し、
前記ブーム側シリンダボスと前記アーム側シリンダボスとは、前記上ブーム側と前記アーム側とに離間して配置され、
前記下アームシリンダは、前記第１端部が前記上ブームの幅方向の左側に位置する左側面部に連結され、前記第２端部が２個の前記ブーム側シリンダボスのうち左側に位置する左ブーム側シリンダボスに連結された左側下アームシリンダと、前記第１端部が前記上ブームの幅方向の右側に位置する右側面部に連結され、前記第２端部が２個の前記ブーム側シリンダボスのうち右側に位置する右ブーム側シリンダボスに連結された右側下アームシリンダと、の２本からなり、
前記上アームシリンダは、前記左側下アームシリンダと前記右側下アームシリンダとの間に位置し、前記第１端部が前記アーム側シリンダボスに連結され、前記第２端部が前記アームに連結された１本からなる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、前記ブーム側部材は、幅方向に間隔をもって対面した２枚の板体からなる左側組板および右側組板を有し、
前記左ブーム側シリンダボスは、前記左側組板の前記２枚の板体に亘って設けられ、
前記右ブーム側シリンダボスは、前記右側組板の前記２枚の板体に亘って設けられていることを特徴とする建設機械。
【請求項3】
請求項１に記載の建設機械において、前記アームを前記上ブーム側に折り畳んだ輸送姿勢で、
前記分割式ミドルアームは、前記上ブームの前記先端部よりも前記上ブームの基端部側に配置されていることを特徴とする建設機械。
【請求項4】
請求項１に記載の建設機械において、前記分割式ミドルアームは、前記ブーム側部材と前記アーム側部材とが連結位置に配置された状態で前記ブーム側部材と前記アーム側部材とに亘って幅方向に挿着される複数本の連結ピンを有し、
前記アームを前記上ブーム側に折り畳んだ輸送姿勢では、
２個の前記ブーム側シリンダボスは、前記アーム側シリンダボスよりも前記上ブーム側に位置し、
前記複数本の連結ピンは、当該複数本の連結ピンの軸線を結ぶ直線が前記ブーム側シリンダボスの軸線と前記アーム側シリンダボスの軸線との間を通り、かつ前記ブーム側シリンダボスから離れる方向に向け前記アーム側に傾斜するように配置されていることを特徴とする建設機械。
【請求項5】
請求項１に記載の建設機械において、前記アーム側部材は、幅方向に間隔をもって対面した左側板および右側板と、幅方向に延びて前記左側板と前記右側板とを連結した連結部材と、を有し、
前記左側板と前記右側板とには、前記アームの基端部が連結されるアームボスと、前記アーム側シリンダボスと、前記ブーム側部材と連結する連結ピンが挿着される連結ボスと、をそれぞれ有し、
前記連結部材は、
前記アームボスおよび前記アーム側シリンダボスと前記連結ボスとの間を延びて幅方向の端縁が前記左側板と前記右側板に取付けられた平板体と、
前記平板体の前記アームボス側に配置され、屈曲して延びた両端縁が前記平板体に取付けられると共に、幅方向の端縁が前記左側板と前記右側板に取付けられることで閉断面構造を形成する屈曲板と、
前記アーム側シリンダボスと前記連結ボスとの間に位置して前記平板体の前記連結ボス側に立設された補強板と、
により構成されてい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】
本開示は、油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、高所の解体作業等を行うために上下方向に長尺なフロント装置を備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な車体を構成する下部走行体および上部旋回体を有している。上部旋回体には、各種作業を行うためのフロント装置が設けられている。
【0003】
ここで、油圧ショベルには、高層建築物の解体作業を行うためのフロント装置を備えたものがある。この場合、フロント装置は、立ち上げた状態（起立状態）で上下方向に長尺となるように形成されている。一方で、フロント装置は、トラックに載せて搬送できるように複数の部位に分割できる構造となっている。
【0004】
フロント装置は、下ブーム、上ブームおよび下ブームと上ブームとの間に連結された中間ブームからなり、下ブームの基端部が上部旋回体に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたロングブームと、基端部が上ブームの先端部に軸線を中心として回動可能に連結されたブーム側部材およびブーム側部材と連結、分離可能に設けられたアーム側部材からなる分割式ミドルアームと、基端部がアーム側部材の先端部に軸線を中心として回動可能に連結されたアームと、アームの先端部に連結された作業具と、第１端部が上ブームに連結され、第２端部がブーム側部材に連結された下アームシリンダと、第１端部がアーム側部材に連結され、第２端部がアームに連結された上アームシリンダと、を備えている。作業具としては、例えば鉄筋等を切断したり、掴んだりするカッターが取付けられている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００５－１０５５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、分割式ミドルアームは、ブーム側部材にブーム側シリンダボスを有し、アーム側部材にアーム側シリンダボスを有している。このブーム側シリンダボスとアーム側シリンダボスとを接近させることで、分割式ミドルアームを小型化することが考えられる。
【0007】
しかし、例えば、フロント装置を真直ぐに立ち上げると、分割式ミドルアームの場合、シリンダにより作用する力を受ける剛体が存在しない。このためにシリンダにより作用する力を受ける剛体をシリンダにより作用する力の方向に新たに設けたり、ボス部の補強をしたり、分割式ミドルアーム全体の板厚をアップしたりする必要がある。一体式ミドルアームの場合、シリンダにより作用する力は、もう一方のボス部が受けたり、もう一方のボス部を挟んだ対面の板（剛体）が受けたりする。このように、分割式ミドルアームの場合、一体式ミドルアームに比較して大型化してしまう。
【0008】
また、ブーム側シリンダボス、アーム側シリンダボスに連結されるシリンダには、周囲に金属管、ホース、センサ、リード線等が配置されている。このため、ブーム側シリンダボスとアーム側シリンダボスとを接近させた場合、作業時に金属管、ホース、センサ、リード線等が干渉する虞がある。従って、ブーム側シリンダボスとアーム側シリンダボスとの間には、互いに干渉しないための距離が必要になる。
【0009】
これにより、分割式ミドルアームを用いたフロント装置は、アームを上ブーム側に折り畳むことによって輸送姿勢に変形させたときに、輸送時の高さ寸法が道路の走行が許される制限を越える虞がある。この場合には、輸送時に上ブームとアームとを分離しなくてはならず、輸送作業に手間と時間を要してしまうという問題がある。
【0010】
本発明の一実施形態の目的は、分割式ミドルアームを小型化することにより、輸送作業の作業性を向上できるようにした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】
【0011】
本発明の一実施形態は、自走が可能な車体と、前記車体に設けられたフロント装置と、からなり、前記フロント装置は、下ブームおよび前記下ブームの上側に設けられた上ブームからなり、前記下ブームの基端部が前記車体に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたロングブームと、基端部が前記上ブームの先端部に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたブーム側部材および前記ブーム側部材と連結、分離可能に設けられたアーム側部材からなる分割式ミドルアームと、基端部が前記アーム側部材の先端部に幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されたアームと、前記アームの先端部に連結された作業具と、第１端部が前記上ブームに連結され、第２端部が前記ブーム側部材に連結された下アームシリンダと、第１端部が前記アーム側部材に連結され、第２端部が前記アームに連結された上アームシリンダと、を備えてなる建設機械において、前記ブーム側部材は、幅方向に延びる軸線を中心として前記下アームシリンダの前記第２端部を回動可能に連結するためのブーム側シリンダボスを幅方向に間隔をもって２個有し、前記アーム側部材は、幅方向に延びる軸線を中心として前記上アームシリンダの前記第１端部を回動可能に連結するためのアーム側シリンダボスを２個の前記ブーム側シリンダボスの間に位置して２個有し、前記ブーム側シリンダボスと前記アーム側シリンダボスとは、前記上ブーム側と前記アーム側とに離間して配置され、前記下アームシリンダは、前記第１端部が前記上ブームの幅方向の左側に位置する左側面部に連結され、前記第２端部が２個の前記ブーム側シリンダボスのうち左側に位置する左ブーム側シリンダボスに連結された左側下アームシリンダと、前記第１端部が前記上ブームの幅方向の右側に位置する右側面部に連結され、前記第２端部が２個の前記ブーム側シリンダボスのうち右側に位置する右ブーム側シリンダボスに連結された右側下アームシリンダと、の２本からなり、前記上アームシリンダは、前記左側下アームシリンダと前記右側下アームシリンダとの間に位置し、前記第１端部が前記アーム側シリンダボスに連結され、前記第２端部が前記アームに連結された１本からなる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一実施形態によれば、分割式ミドルアームを小型化することができ、輸送作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る高所解体用のフロント装置を備えた油圧ショベルを示す左側面図である。
【図2】アームを上ブーム側に折り畳んだ状態を、中間ブーム、ミドルアーム、下アームシリンダ、上アームシリンダ等と一緒に示す左側面図である。
【図6】ミドルアームのブーム側部材を単体で示す左側面図である。
【図8】ミドルアームのアーム側部材を単体で示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
【0015】
本実施形態の油圧ショベルは、例えば、フロント装置に高層建築物の解体作業に用いられるブームないしアームを備えたマルチブーム仕様の油圧ショベルとして構成されている。このマルチブーム仕様の油圧ショベルでは、ブームやアームを上方に向けて延ばして高所に作業具、例えばカッターを配置し、このカッターによってコンクリートを破砕したり、鉄筋を切断したりする。
【0016】
図１において、油圧ショベル１は、前後方向に自走可能なクローラ式の下部走行体２と、下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、上部旋回体３の前側に俯仰の動作が可能に設けられた後述のフロント装置１１とにより構成されている。
【0017】
上部旋回体３は、支持構造体からなる旋回フレーム４と、旋回フレーム４の左前部に設けられオペレータが搭乗するキャブ５と、旋回フレーム４の後側に設けられフロント装置１１との重量バランスをとるカウンタウエイト６とを含んで構成されている。旋回フレーム４の前部には、キャブ５の右側方に位置してフロント装置１１が設けられている。
【0018】
次に、本実施形態の特徴部分を備えたフロント装置１１の構成について説明する。このフロント装置１１は、高層建築物の解体作業に用いられるもので、高い位置まで届くように上下方向に長尺に形成されている。また、フロント装置１１は、上部旋回体３に対し前後方向の前側に倒れた転倒位置と上側に立ち上がった起立位置（図１に示す位置）との間で回動が可能に設けられている。フロント装置１１は、転倒位置で組立作業、分解作業および作業高さに応じた部品の交換作業、着脱作業が行われ、起立位置で高層建築物の解体作業が行われる。
【0019】
なお、フロント装置１１の構成の説明では、フロント装置１１を起立位置（図１に示す位置）とした状態で、この状態における上下方向と前後方向とを用いて各部の説明をする。一方で、交換作業や輸送作業のために分離されたフロント装置１１の一部については、そのときの配置状態、例えば横倒し状態であれば、その状態での上下方向等を使用して説明する。
【0020】
フロント装置１１は、上部旋回体３を構成する旋回フレーム４の前側位置に設けられている。フロント装置１１は、後述のロングブーム１２、分割式ミドルアーム１６、アーム２７、カッター２８、左側下アームシリンダ３０、右側下アームシリンダ３１および上アームシリンダ３２を含んで構成されている。
【0021】
ロングブーム１２は、基端側が旋回フレーム４に俯仰の動作が可能に取付けられている。ロングブーム１２は、後述の下ブーム１３、上ブーム１４および下ブーム１３と上ブーム１４との間に連結された中間ブーム１５によって形成されている。なお、ロングブーム１２は、作業内容に応じて形態を変化させることができる。即ち、解体位置が高い場合には、ロングブーム１２は、中間ブーム１５を２個以上連ねることができる。また、解体位置が低い場合には、ロングブーム１２は、中間ブーム１５取外して、下ブーム１３と上ブーム１４と直接連結することができる。
【0022】
下ブーム１３は、長さ方向と直交する横断面が矩形状をなしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。下ブーム１３の基端部は、車体を構成する上部旋回体３に回動可能に連結されている。具体的には、下ブーム１３は、基端部が旋回フレーム４の前側位置に幅方向に延びる軸線を中心にして前後方向に回動可能に取付けられている。一方、下ブーム１３の先端部には、中間ブーム１５の基端部が連結されている。
【0023】
下ブーム１３の上側に設けられた上ブーム１４は、下ブーム１３と同様に、横断面が矩形状をしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。上ブーム１４は、長さ方向の基端部が中間ブーム１５の先端部に連結されている。一方、上ブーム１４の先端部には、分割式ミドルアーム１６を構成するブーム側部材１７の基端部が幅方向に延びる軸線を中心にして回動可能に取付けられている。
【0024】
図２ないし図４に示すように、上ブーム１４は、幅方向に間隔をもって対面した左側面部１４Ａ、右側面部１４Ｂと、立ち上がった状態で左側面部１４Ａと右側面部１４Ｂの前側に位置する前面部１４Ｃと、左側面部１４Ａと右側面部１４Ｂの後側に位置する後面部１４Ｄとを備えている。上ブーム１４の先端部は、ミドルアーム取付部１４Ｅとなり、このミドルアーム取付部１４Ｅには、ブーム連結ピン２１を介してブーム側部材１７の基端部が回動可能に取付けられている。
【0025】
左側面部１４Ａには、長さ方向の中間部に位置して左シリンダボス１４Ｆが幅方向を軸線として設けられている。この左シリンダボス１４Ｆには、左側下アームシリンダ３０の第１端部３０Ａが回動可能に取付けられている。同様に、図４に示すように、右側面部１４Ｂには、長さ方向の中間部に位置して右シリンダボス１４Ｇが幅方向を軸線として設けられている。この右シリンダボス１４Ｇには、右側下アームシリンダ３１の第１端部３１Ａが回動可能に取付けられている。
【0026】
図１に示すように、中間ブーム１５は、下ブーム１３と上ブーム１４との間に連結されている。中間ブーム１５は、下ブーム１３と同様に、横断面が矩形状をしたボックス状の閉断面構造体として形成されている。中間ブーム１５は、基端部が下ブーム１３の先端部に連結され、先端部が上ブーム１４の基端部に連結されている。なお、中間ブーム１５は、下ブーム１３と上ブーム１４との間に直列状態で複数個設けることができる。これにより、中間ブーム１５の個数を増やすことで、フロント装置１１の全長を伸ばして作業位置を高くすることができる。一方、中間ブーム１５は、下ブーム１３と上ブーム１４との間から取外すことにより、フロント装置１１の全長を短くして作業位置を低くすることができる。
【0027】
次に、本実施形態の特徴部分となる分割式ミドルアーム１６の構成について説明する。分割式ミドルアーム１６は、上ブーム１４とアーム２７との間に設けられている。分割式ミドルアーム１６は、ブーム側部材１７とアーム側部材２２と連結ピン２６とを含んで構成されている。ブーム側部材１７は、上ブーム１４の先端部となるミドルアーム取付部１４Ｅに上部旋回体３の幅方向に延びる軸線を中心としたブーム連結ピン２１によって回動可能に連結されている。また、ブーム側部材１７は、アーム側部材２２と連結、分離可能に連結することができる。
【0028】
図５、図６に示すように、ブーム側部材１７は、上ブーム１４に連結されると共に、アーム側部材２２と連結、分離が可能に連結される。ブーム側部材１７は、後述の左側組板１８、右側組板１９および連結部材２０を含んで構成されている。
【0029】
左側組板１８は、幅方向に間隔をもって対面した略三角形状の２枚の板体としての外板体１８Ａ、内板体１８Ｂ（図７参照）を備えている。また、左側組板１８（外板体１８Ａ、内板体１８Ｂ）は、三角形の角部に位置して上ブーム１４の先端部が連結されるブームボス１８Ｃと、他の角部に位置して左側下アームシリンダ３０の第２端部３０Ｂが連結される左ブーム側シリンダボス１８Ｄと、ブームボス１８Ｃから離れた辺部に設けられ、ブーム側部材１７と連結する後述の連結ピン２６が挿着される２個の連結ボス１８Ｅとを有している。また、ブームボス１８Ｃ、左ブーム側シリンダボス１８Ｄおよび連結ボス１８Ｅには、例えば板材等からなる補強部材（図示せず）が重ねて取付けられている。
【0030】
図４、図７に示すように、右側組板１９は、左側組板１８と同様に、幅方向に間隔をもって対面した略三角形状の２枚の板体としての外板体１９Ａ、内板体１９Ｂを備えている。また、右側組板１９（外板体１９Ａ、内板体１９Ｂ）は、左側組板１８と対応するように、三角形の角部に位置して上ブーム１４の先端部が連結されるブームボス１９Ｃと、他の角部に位置して右側下アームシリンダ３１の第２端部３１Ｂが連結される右ブーム側シリンダボス１９Ｄと、ブームボス１９Ｃから離れた辺部に設けられ、ブーム側部材１７と連結する連結ピン２６が挿着される２個の連結ボス１９Ｅとを有している。また、ブームボス１９Ｃ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄおよび連結ボス１９Ｅには、例えば板材等からなる補強部材（図示せず）が重ねて取付けられている。
【0031】
一方、連結部材２０は、左側組板１８と右側組板１９とを所定の間隔をもって連結している。連結部材２０は、連結ボス１８Ｅおよび連結ボス１９Ｅが設けられた辺部を除いて周縁を覆う複数枚の板体を含んで構成されている。
【0032】
なお、左側組板１８のブームボス１８Ｃと右側組板１９のブームボス１９Ｃとを、別々に設けた場合を例示したが、左側組板のブームボスと右側組板のブームボスとを、１本の円筒体として形成する構成としてもよい。
【0033】
ブーム側部材１７は、左側組板１８のブームボス１８Ｃと右側組板１９のブームボス１９Ｃとを、上ブーム１４のミドルアーム取付部１４Ｅに配置する。この状態で、ミドルアーム取付部１４Ｅ、各ブームボス１８Ｃ，１９Ｃにブーム連結ピン２１を挿着する。これにより、ブーム側部材１７は、上ブーム１４のミドルアーム取付部１４Ｅに幅方向に延びる軸線を中心として回動可能に連結されている。
【0034】
ここで、ブーム側部材１７は、幅方向に間隔をもって対面した外板体１８Ａ、内板体１８Ｂからなる左側組板１８および外板体１９Ａ、内板体１９Ｂからなる右側組板１９を有している。また、左側組板１８には、左ブーム側シリンダボス１８Ｄが設けられている。左ブーム側シリンダボス１８Ｄには、幅方向に延びる軸線を中心として左側下アームシリンダ３０の第２端部３０Ｂが回動可能に連結されている。一方、右側組板１９には、左ブーム側シリンダボス１８Ｄと幅方向に間隔をもった位置に左ブーム側シリンダボス１８Ｄと同軸に、右ブーム側シリンダボス１９Ｄが設けられている。右ブーム側シリンダボス１９Ｄには、右側下アームシリンダ３１の第２端部３１Ｂが回動可能に連結されている。
【0035】
この上で、左ブーム側シリンダボス１８Ｄは、左側組板１８の２枚の板体１８Ａ，１８Ｂに亘って設けられている。また、右ブーム側シリンダボス１９Ｄは、右側組板１９の２枚の板体１９Ａ，１９Ｂに亘って設けられている。これにより、ブーム側部材１７は、簡単な構成でブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄの支持強度を高めることができ、小型化を図ることもできる。
【0036】
図５、図８に示すように、アーム側部材２２は、ブーム側部材１７と連結、分離可能に設けられている。アーム側部材２２は、幅方向に間隔をもって対面した三角形状の左側板２３および右側板２４と、幅方向に延びて左側板２３と右側板２４とを連結した連結部材２５と、を有している。左側板２３には、先端部の角部に位置して後述のアーム２７の基端部が連結されるアームボス２３Ａと、他の角部に設けられ、幅方向に延びる軸線を中心として上アームシリンダ３２の第１端部３２Ａが回動可能に連結されるアーム側シリンダボス２３Ｂと、アームボス２３Ａから離れた辺部に設けられ、ブーム側部材１７と連結する連結ピン２６が挿着される連結ボス２３Ｃとを有している。連結ボス２３Ｃは、ブーム側部材１７の左側組板１８の連結ボス１８Ｅに対応して２個設けられている。また、アームボス２３Ａ、アーム側シリンダボス２３Ｂおよび連結ボス２３Ｃには、後述する連結部材２５の補強板２５Ｃによって強度（剛性）が高められている。
【0037】
一方、右側板２４には、左側板２３と同様に、アーム２７の基端部が連結されるアームボス２４Ａと、幅方向に延びる軸線を中心として上アームシリンダ３２の第１端部３２Ａが回動可能に連結されるアーム側シリンダボス２４Ｂと、ブーム側部材１７と連結する連結ピン２６が挿着される２個の連結ボス２４Ｃとを有している。また、アームボス２４Ａ、アーム側シリンダボス２４Ｂおよび連結ボス２４Ｃには、連結部材２５の補強板２５Ｃによって強度（剛性）が高められている。
【0038】
連結部材２５は、平板体２５Ａ、屈曲板２５Ｂおよび補強板２５Ｃにより構成されている。図８中に点線で示すように、平板体２５Ａは、アームボス２３Ａ，２４Ａおよびアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂと各連結ボス２３Ｃ，２４Ｃとの間を延びた矩形状の平板からなり、幅方向の端縁が左側板２３と右側板２４に溶接手段等を用いて取付けられている。
【0039】
また、屈曲板２５Ｂは、平板体２５Ａのアームボス２３Ａ，２４Ａ側に配置されている。この上で、屈曲板２５Ｂは、矩形状の板体を長さ方向の２箇所で折り曲げることによりＵ字状に屈曲している。そして、Ｕ字状に延びた屈曲板２５Ｂの両端縁は、平板体２５Ａに溶接手段等を用いて取付けられている。さらに、屈曲板２５Ｂの幅方向の端縁は、左側板２３と右側板２４に溶接手段等を用いて取付けられている。これにより、連結部材２５は、平板体２５Ａ、屈曲板２５Ｂ、左側板２３、右側板２４によって直方体状の閉断面構造を形成している。
【0040】
補強板２５Ｃは、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂと各連結ボス２３Ｃ，２４Ｃとの間に位置して平板体２５Ａの各連結ボス２３Ｃ，２４Ｃ側に立設されている。また、補強板２５Ｃは、略三角形状の板体からなり、幅方向において左側板２３と右側板２４から離れた位置で、互いに間隔をもって２枚設けられている。これにより、補強板２５Ｃは、閉断面構造から外れた平板体２５Ａの端部側にアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂから負荷が作用したときに、この負荷を受承しつつ、受承した負荷を平板体２５Ａの閉断面構造側に伝えることで連結部材２５の強度（剛性）を高めることができる。
【0041】
図５に示すように、連結ピン２６は、ブーム側部材１７とアーム側部材２２とが連結位置に配置された状態で、ブーム側部材１７とアーム側部材２２とに亘って幅方向に挿着される。具体的には、連結ピン２６は、ブーム側部材１７の左側組板１８に設けられた２個の連結ボス１８Ｅとアーム側部材２２の左側板２３に設けられた２個の連結ボス２３Ｃとに亘ってそれぞれ幅方向に挿着される。また、連結ピン２６は、ブーム側部材１７の右側組板１９に設けられた２個の連結ボス１９Ｅとアーム側部材２２の右側板２４に設けられた２個の連結ボス２４Ｃとに亘ってそれぞれ幅方向に挿着される。これにより、合計４本の連結ピン２６は、ブーム側部材１７とアーム側部材２２とを連結、分離可能に連結することができる。なお、連結ピン２６は、長尺に形成してブーム側部材１７とアーム側部材２２との左右方向（幅方向）に貫通させることにより、合計２本とすることもできる。また、連結ピン２６は、片側に３本以上設ける構成としてもよい。
【0042】
ここで、本実施形態による分割式ミドルアーム１６の構成の特徴部分について、アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ輸送姿勢の状態で説明する。この輸送姿勢は、水平方向に延びて配置された上ブーム１４の先端部から分割式ミドルアーム１６を下側に屈曲して配置し、分割式ミドルアーム１６の先端部からアーム２７を水平方向に屈曲して上ブーム１４の下側に配置した状態となっている。
【0043】
まず、左ブーム側シリンダボス１８Ｄ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄとアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂとは、上ブーム１４側とアーム２７側とに離間して配置されている。この上で、左ブーム側シリンダボス１８Ｄと右ブーム側シリンダボス１９Ｄとは、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂに対して幅方向に離間している。これにより、左ブーム側シリンダボス１８Ｄ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄとアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂとは、図５等に示す側面視で重ならない範囲で接近した位置に配置することができる。
【0044】
この場合、左ブーム側シリンダボス１８Ｄ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄとアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂとは、幅方向に離間している。このため、左ブーム側シリンダボス１８Ｄ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄおよびアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂに補強部材を設けるスペースを確保できる上に、左ブーム側シリンダボス１８Ｄに連結された左側下アームシリンダ３０、右ブーム側シリンダボス１９Ｄに連結された右側下アームシリンダ３１、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂに連結された上アームシリンダ３２の周囲に設けられた金属管、ホース、センサ、リード線等が互いに干渉しない距離を確保することができる。
【0045】
また、アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ輸送姿勢では、分割式ミドルアーム１６は、上ブーム１４の先端部となるミドルアーム取付部１４Ｅ先端よりも上ブーム１４の基端部側に配置されている。この構成では、上ブーム１４、分割式ミドルアーム１６、アーム２７等を１つの組立体として輸送するときに、全長寸法を小さくすることができる。
【0046】
さらに、アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ輸送姿勢では、２個の左ブーム側シリンダボス１８Ｄと右ブーム側シリンダボス１９Ｄは、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂよりも上ブーム１４側に配置されている。この上で、２本の連結ピン２６（連結ボス１８Ｅ，１９Ｅ，２３Ｃ，２４Ｃ）は、当該２本の連結ピン２６の軸線、即ち、図５の側面視で２つの点Ａを結ぶ直線Ｂ－Ｂが各ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄの軸線（点Ｃ）とアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂの軸線（点Ｄ）との間を通り、かつ各ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄから離れる方向に向けアーム２７側に傾斜するように配置されている。
【0047】
この配置関係では、分割式ミドルアーム１６の限られたスペースで、２本の連結ピン２６を大きく離して配置することができる。この構成では、ブーム側部材１７とアーム側部材２２との間に生じる負荷を２本の連結ピン２６で効率よく受承することができる。これにより、分割式ミドルアーム１６を小型化することができる。
【0048】
２本の連結ピン２６によるブーム側部材１７とアーム側部材２２との連結部位（直線Ｂ－Ｂ）を各ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄとアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂとの間に配置した構造では、各連結ピン２６を介して各ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄが受承した負荷をアーム側部材２２に伝えることができる。また、各連結ピン２６を介してアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂが受承した負荷をブーム側部材１７に伝えることができる。分割式ミドルアーム１６に作用する負荷を全体に分散させることにより、強度を高めることができる。
【0049】
図１に示すように、アーム２７は、基端部が分割式ミドルアーム１６のアーム側部材２２の先端部に位置するアームボス２３Ａに幅方向に延びる軸線を中心とするアーム連結ピン２７Ａを介して回動可能に連結されている。アーム２７の前面部２７Ｂには、長さ方向の中間部に位置してシリンダブラケット２７Ｃが設けられている。このシリンダブラケット２７Ｃには、上アームシリンダ３２の第２端部３２Ｂがピン３２Ｃを介して連結されている。アーム２７は、解体作業を行う高さ位置、先端部に取付けられるカッター２８の大きさ（重量）によって異なるアームに交換することができる。
【0050】
カッター２８は、作業具の一例である。このカッター２８は、アーム２７の先端部に回動可能に連結されている。ここで、カッター２８には、フロント装置１１が高い状態で使用される通常のカッター２８と、フロント装置１１が低い状態で使用される大型なカッター（図示せず）とが用意されている。これにより、解体作業が進んで解体箇所の高さ位置が低くなったときに、大型なカッターを使用することで作業効率を向上することができる。
【0051】
ブームシリンダ２９は、旋回フレーム４と下ブーム１３との間に設けられている。左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１は、上ブーム１４と分割式ミドルアーム１６との間に設けられている。上アームシリンダ３２は、分割式ミドルアーム１６とアーム２７との間に設けられている。さらに、作業具シリンダ３３は、アーム２７とカッター２８との間に設けられている。
【0052】
図３に示すように、左側下アームシリンダ３０は、上ブーム１４、分割式ミドルアーム１６の左側に配置されている。左側下アームシリンダ３０の第１端部３０Ａは、上ブーム１４の左側面部１４Ａに設けられた左シリンダボス１４Ｆにピン３０Ｃを介して回動可能に連結されている。左側下アームシリンダ３０の第２端部３０Ｂは、分割式ミドルアーム１６のブーム側部材１７を構成する左側組板１８の左ブーム側シリンダボス１８Ｄにピン３０Ｃを介して回動可能に連結されている。
【0053】
図４に示すように、右側下アームシリンダ３１は、上ブーム１４、分割式ミドルアーム１６の右側に配置されている。右側下アームシリンダ３１の第１端部３１Ａは、上ブーム１４の右側面部１４Ｂに設けられた右シリンダボス１４Ｇにピン３１Ｃを介して回動可能に連結されている。右側下アームシリンダ３１の第２端部３１Ｂは、分割式ミドルアーム１６のブーム側部材１７を構成する右側組板１９の右ブーム側シリンダボス１９Ｄにピン３１Ｃを介して回動可能に連結されている。
【0054】
上アームシリンダ３２の第１端部３２Ａは、アーム側部材２２のアーム側シリンダボス２３Ｂにピン３２Ｃを介して回動可能に連結されている。上アームシリンダ３２の第２端部３２Ｂは、アーム２７のシリンダブラケット２７Ｃにピン３２Ｃを介して回動可能に連結されている。
【0055】
これにより、左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１とは、図３等に示す側面視で上アームシリンダ３２と重ならない範囲で接近して配置できる。一方で、左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１とは、幅方向で上アームシリンダ３２から離間して配置できる。即ち、左側下アームシリンダ３０、右側下アームシリンダ３１および上アームシリンダ３２の周囲に金属管、ホース、センサ、リード線等が設けられている場合でも、これらが干渉しない距離を確保しつつ、左側下アームシリンダ３０、右側下アームシリンダ３１と上アームシリンダ３２とを接近した位置に配置することができる。
【0056】
本実施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、次に、この油圧ショベル１のフロント装置１１を用い、例えば高層建築物の解体作業を行う場合の動作について説明する。
【0057】
まず、図１に示すように、高い場所の解体作業を行うために、フロント装置１１を大きく伸ばした場合について述べる。この場合には、長いアーム２７と小型のカッター２８が装備されている。
【0058】
キャブ５に搭乗したオペレータは、キャブ５内の各種レバー（図示せず）を操作することにより、分割式ミドルアーム１６およびアーム２７を上下方向に回動させつつカッター２８によって、コンクリートや鉄筋等を切断したり、挟んで引っ張ったりすることにより、高所の解体作業を行うことができる。
【0059】
高所の解体作業が進むと、解体箇所の高さ位置が徐々に低くなる。このため、解体箇所が所定の高さ位置まで低くなったら、長いアーム２７と小型のカッター２８を、短いアームと大型のカッターに交換する。これにより、大型のカッターを用いることで、効率よく解体作業を行うことができる。
【0060】
長いアーム２７と小型のカッター２８を、短いアームと大型のカッターに交換する作業の一例を述べる。この交換作業では、アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ状態で、フロント装置１１を前側に倒した転倒位置とする。この状態で、上アームシリンダ３２、作業具シリンダ３３に接続されたホースやリード線を切り離す。次に、分割式ミドルアーム１６の２本の連結ピン２６を引き抜いてブーム側部材１７とアーム側部材２２とを切り離す。
【0061】
ブーム側部材１７とアーム側部材２２とを切り離したら、ブーム側部材１７を短いアームと大型のカッターが取付けられたアーム側部材２２の位置まで移動し、２本の連結ピン２６を挿着して連結する。また、上アームシリンダ３２、作業具シリンダ３３に接続されたホースやリード線を接続する。これにより、上アームシリンダ３２を着脱する作業を行うことなく、長いアーム２７と小型のカッター２８を短いアームと大型のカッターに簡単に交換することができる。
【0062】
かくして、本実施形態によれば、ブーム側部材１７は、幅方向に延びる軸線を中心として下アームシリンダ３０，３１の第２端部３０Ｂ，３１Ｂを回動可能に連結するためのブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄを幅方向に間隔をもって２個有している。また、アーム側部材２２は、幅方向に延びる軸線を中心として上アームシリンダ３２の第１端部３２Ａを回動可能に連結するためのアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂを２個のブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄの間に位置して２個有している。この上で、ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄとアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂとは、上ブーム１４側とアーム２７側とに離間して配置されている。
【0063】
一方、下アームシリンダは、第１端部３０Ａが上ブーム１４の幅方向の左側に位置する左側面部１４Ａに連結され、第２端部３０Ｂが左側に位置する左ブーム側シリンダボス１８Ｄに連結された左側下アームシリンダ３０と、第１端部３１Ａが上ブーム１４の幅方向の右側に位置する右側面部１４Ｂに連結され、第２端部３１Ｂが右側に位置する右ブーム側シリンダボス１９Ｄに連結された右側下アームシリンダ３１と、の２本からなる。さらに、上アームシリンダ３２は、左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１との間に位置し、第１端部３２Ａがアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂに連結され、第２端部３２Ｂがアーム２７に連結された１本からなる。
【0064】
従って、左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１と上アームシリンダ３２は、幅方向に離間して配置することができる。この構成では、左ブーム側シリンダボス１８Ｄ、右ブーム側シリンダボス１９Ｄおよびアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂに補強部材を設けるスペースを確保することができる。また、左側下アームシリンダ３０、右側下アームシリンダ３１および上アームシリンダ３２の周囲に設けられた金属管、ホース、センサ、リード線等が互いに干渉しない距離を確保することができる。
【0065】
これにより、左側下アームシリンダ３０と右側下アームシリンダ３１と上アームシリンダ３２とは、強度を高めつつ、干渉しない距離を確保した状態で、互いに接近して配置できるから、分割式ミドルアーム１６を小型化できる。この結果、アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んで横倒しにした輸送姿勢での高さ寸法を低く抑えることができ、輸送時の分離、組立作業を省略して輸送作業の作業性を向上することができる。
【0066】
ブーム側部材１７は、幅方向に間隔をもって対面した２枚の板体１８Ａ，１８Ｂからなる左側組板１８および２枚の板体１９Ａ，１９Ｂからなる右側組板１９を有している。そして、左ブーム側シリンダボス１８Ｄは、左側組板１８の２枚の板体１８Ａ，１８Ｂに亘って設けられている。また、右ブーム側シリンダボス１９Ｄは、右側組板１９の２枚の板体１９Ａ，１９Ｂに亘って設けられている。これにより、ブーム側部材１７は、簡単な構成でブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄの支持強度を高めることができ、小型化を図ることもできる。
【0067】
アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ輸送姿勢で、分割式ミドルアーム１６は、上ブーム１４の先端部となるミドルアーム取付部１４Ｅ先端よりも上ブーム１４の基端部側に配置されている。これにより、上ブーム１４、分割式ミドルアーム１６、アーム２７等を１つの組立体として輸送するときに、全長寸法を小さくすることができる。
【0068】
分割式ミドルアーム１６は、ブーム側部材１７とアーム側部材２２とが連結位置に配置された状態でブーム側部材１７とアーム側部材２２とに亘って幅方向に挿着される合計４本の連結ピン２６を有している。アーム２７を上ブーム１４側に折り畳んだ輸送姿勢では、２個のブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄは、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂよりも上ブーム１４側に位置している。さらに、並んだ２本の連結ピン２６は、当該２本の連結ピン２６の軸線を結ぶ直線Ｂ－Ｂがブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄの軸線（点Ｃ）とアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂの軸線（点Ｄ）との間を通り、かつ各ブーム側シリンダボス１８Ｄ，１９Ｄから離れる方向に向けアーム２７側に傾斜するように配置されている。
【0069】
従って、分割式ミドルアーム１６の限られたスペースで、２本の連結ピン２６を大きく離して配置することができる。これにより、ブーム側部材１７とアーム側部材２２との間に生じる負荷を２本の連結ピン２６で効率よく受承することができ、分割式ミドルアーム１６を小型化することができる。
【0070】
アーム側部材２２は、幅方向に間隔をもって対面した左側板２３および右側板２４と、幅方向に延びて左側板２３と右側板２４とを連結した連結部材２５と、を有している。左側板２３と右側板２４とには、アーム２７の基端部が連結されるアームボス２３Ａ，２４Ａと、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂと、ブーム側部材１７と連結する連結ピン２６が挿着される連結ボス２３Ｃ，２４Ｃと、をそれぞれ有している。この上で、連結部材２５は、アームボス２３Ａ，２４Ａおよびアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂと連結ボス２３Ｃ，２４Ｃとの間を延びて幅方向の端縁が左側板２３と右側板２４に取付けられた平板体２５Ａと、平板体２５Ａのアームボス２３Ａ，２４Ａ側に配置され、屈曲して延びた両端縁が平板体２５Ａに取付けられると共に、幅方向の端縁が左側板２３と右側板２４に取付けられることで閉断面構造を形成する屈曲板２５Ｂと、アーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂと連結ボス２３Ｃ，２４Ｃとの間に位置して平板体２５Ａの連結ボス２３Ｃ，２４Ｃ側に立設された補強板２５Ｃと、により構成されている。
【0071】
従って、連結部材２５は、平板体２５Ａ、屈曲板２５Ｂ、左側板２３、右側板２４によって直方体状の閉断面構造を形成できるから、アーム側部材２２の強度（剛性）を向上することができる。また、補強板２５Ｃは、閉断面構造から外れた平板体２５Ａの端部側にアーム側シリンダボス２３Ｂ，２４Ｂから負荷が作用したときに、この負荷を受承しつつ、受承した負荷を平板体２５Ａの閉断面構造側に伝えることで連結部材２５の強度（剛性）を高めることができる。
【0072】
なお、実施の形態では、アーム２７の先端部に作業具としてカッター２８を取付けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばアームの先端部にグラップル、ブレーカ等の他の作業具を取付ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【0073】
１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１１ フロント装置
１２ ロングブーム
１３ 下ブーム
１４ 上ブーム
１４Ａ 左側面部
１４Ｂ 右側面部
１４Ｅ ミドルアーム取付部（先端部）
１６ 分割式ミドルアーム
１７ ブーム側部材
１８ 左側組板
１８Ａ，１９Ａ 外板体（板体）
１８Ｂ，１９Ｂ 内板体（板体）
１８Ｄ 左ブーム側シリンダボス
１８Ｅ，１９Ｅ，２３Ｃ，２４Ｃ 連結ボス
１９ 右側組板
１９Ｄ 右ブーム側シリンダボス
２０ 連結部材
２２ アーム側部材
２３ 左側板
２３Ａ，２４Ａ アームボス
２３Ｂ，２４Ｂ アーム側シリンダボス
２４ 右側板
２５ 連結部材
２５Ａ 平板体
２５Ｂ 屈曲板
２５Ｃ 補強板
２６ 連結ピン
２７ アーム
２８ カッター（作業具）
３０ 左側下アームシリンダ
３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ 第１端部
３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ 第２端部
３１ 右側下アームシリンダ
３２ 上アームシリンダ
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
１１ フロント装置
１２ ロングブーム
１３ 下ブーム
１４ 上ブーム
１４Ａ 左側面部
１４Ｂ 右側面部
１４Ｅ ミドルアーム取付部（先端部）
１６ 分割式ミドルアーム
１７ ブーム側部材
１８ 左側組板
１８Ａ，１９Ａ 外板体（板体）
１８Ｂ，１９Ｂ 内板体（板体）
１８Ｄ 左ブーム側シリンダボス
１８Ｅ，１９Ｅ，２３Ｃ，２４Ｃ 連結ボス
１９ 右側組板
１９Ｄ 右ブーム側シリンダボス
２０ 連結部材
２２ アーム側部材
２３ 左側板
２３Ａ，２４Ａ アームボス
２３Ｂ，２４Ｂ アーム側シリンダボス
２４ 右側板
２５ 連結部材
２５Ａ 平板体
２５Ｂ 屈曲板
２５Ｃ 補強板
２６ 連結ピン
２７ アーム
２８ カッター（作業具）
３０ 左側下アームシリンダ
３０Ａ，３１Ａ，３２Ａ 第１端部
３０Ｂ，３１Ｂ，３２Ｂ 第２端部
３１ 右側下アームシリンダ
３２ 上アームシリンダ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】