专利名称：工程机械的作业装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于例如偏置起重臂式的液压挖掘机等工程机械的作业装置。
背景技术：
一般，作为工程机械的作业装置，有例如使作业装置的一部分向车体的左侧或右侧平行移动(偏移)的结构的装置，这种作业装置用于偏置起重臂式的液压挖掘机等(例如，参照特开2003-96810号公报、特开2001-317076号公报)。
这种根据现有技术的液压挖掘机的作业装置，具有包括第一、第二、第三起重臂的3根起重臂，第一起重臂可上、下方向转动地设在液压挖掘机的车体上。而且，在第一起重臂的前端侧可左、右方向摆动地设有第二起重臂，在第二起重臂的前端侧可左、右方向摆动地设有第三起重臂。还有，在第三起重臂的前端侧设有悬臂，在悬臂的前端侧安装有铲斗等作业工具。
另外，在作业装置上设有使第一起重臂上、下方向转动的起重臂缸；使第二起重臂左、右方向摆动的偏置缸；以及使悬臂、铲斗转动的悬臂缸、铲斗缸等。
再有，在现有技术中，例如在第二起重臂的左侧设置连接第一起重臂和第三起重臂的成细长的棒状的一根连杆，由该一根连杆和第二起重臂等构成平行连杆机构。
而且，例如在使第二起重臂向左方向摆动时，设在其前端侧的第三起重臂利用连杆向右方向推动。由此，第三起重臂、悬臂、铲斗等相对第一起重臂保持平行的姿势的同时，向车体的左侧移动(偏移)。另外，在使第二起重臂向右方向摆动时，第三起重臂利用连杆向左方向拉伸，第三起重臂、悬臂、铲斗等成为向车体的右侧平行移动的结构。
可是，在上述现有技术中，在第二起重臂向左方向或右方向摆动时，利用一根连杆推动第三起重臂，或拉伸它。因此，在连杆上按照第二起重臂的摆动方向施加压缩方向及拉伸方向的较大的力。而且，例如在对第三起重臂、悬臂、铲斗等施加向左或向右的外力的场合，也在连杆上通过第三起重臂等附加压缩方向的力或拉伸方向的力。
因此，在现有技术中，对于由压缩方向和拉伸方向构成的两方向的力(特别是压缩方向的力)，需要一根连杆具有足够的强度。因此，需要较大地形成例如连杆的截面积(外径尺寸)和重量等，由此存在作业装置全体大型化的问题。
而且，若较大地形成连杆的外径尺寸，则第二起重臂和连杆之间的间隙变窄。因此，存在若要在第二起重臂和连杆不干涉的范围内使第三起重臂等向左、右方向移动，则其移动量(偏移量)被限制为较小的问题。
还有，在第二起重臂和连杆之间设置宽的间隙的场合，虽然可以降低施加在连杆上的压缩方向及拉伸方向的力，但是由于连杆从第二起重臂分离，作业装置向左、右方向变大型化。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的问题做成，本发明的目的在于，提供一种可以充分确保连杆的强度的同时抑制其尺寸和重量，并可以不限制第三起重臂等的左、右方向的移动量而促进小型、轻量化的工程机械的作业装置。
为了解决上述问题，本发明适用于工程机械的作业装置，具备第一起重臂，其可上、下方向转动地设在工程机械的车体上；第二起重臂，其可左、右方向摆动地设在该第一起重臂的前端侧；第三起重臂，其可左、右方向摆动地设在该第二起重臂的前端侧；以及悬臂，其可上、下方向转动地设在该第三起重臂上并在前端侧安装有作业工具。
(1)本发明采用的结构的特征在于，在第二起重臂上设置连接在第一起重臂和第三起重臂之间并由在左右位置分别各配置一根的一对连杆构成的平行支撑部件，利用该平行支撑部件使上述第三起重臂相对第一起重臂保持平行。
通过这样构成，例如在第二起重臂向右方向摆动时，构成平行支撑部件的左侧的连杆可以向左方向拉伸第三起重臂使其摆动，同时在第一起重臂和第三起重臂之间承受拉伸方向的力。这时右侧的连杆，即使施加压缩方向的力也无需承受它。而且，在第二起重臂向左方向摆动时，右侧的连杆可以向右方向拉伸第三起重臂使其摆动，同时承受拉伸方向的力。这时左侧的连杆，即使施加压缩方向力也无需承受它。
另外，在使悬臂、作业工具等向车体的左侧或右侧的任一方向移动的场合，都可以使它们与第一起重臂保持平行，可以在车体的侧方顺利进行各种作业。在这种场合，即使使第二起重臂向左方向或右方向的任一方向摆动，与承受拉伸方向的力的连杆相反侧的连杆也无需承受压缩方向的力。其结果，例如连杆可以将其外径尺寸、截面积和重量等抑制在可承受拉伸方向的力的最低限度的大小而形成，可以使用小型的部件。
因此，可以小型、轻量化包括连杆和安装它的托架等的作业装置全体，可以提高工程机械的运转效率。而且，由于可以较小地形成连杆的外径尺寸，所以在将装置全体小型化的状态下，也可以在第二起重臂和左、右连杆之间确保足够的间隙，可以不使它们干涉而使第三起重臂等在左、右方向的宽的范围移动。由此，可以较大地设定悬臂、作业工具等的左、右方向的移动量，可以提高作业装置的性能。而且，通过较小地形成连杆的外径尺寸，还提高从操作员的视野，可以提高在窄的工地等的操作性。
(2)另外，根据本发明，也可以做成如下结构，构成平行支撑部件的上述连杆，基端侧利用一个联结销可转动地与第一起重臂连接，前端侧利用另一个联结销可转动地与第三起重臂连接，在上述连杆的基端侧设置插入嵌合一个联结销的销孔，并且在上述连杆的前端侧设置插入嵌合另一个联结销的销孔，这两个销孔中任意一个销孔都形成为使联结销向上述连杆的长度方向可移动地插入嵌合的销可动孔。
通过这样构成，使第二起重臂向左方向或右方向摆动，从而在对左、右连杆中一个连杆施加拉伸方向的力时，可以使联结销与该连杆的销可动孔配合。由此，可以用一个连杆可靠地承受拉伸方向的力，可以使第三起重臂顺利地摆动。这时，即使对另一个连杆施加压缩方向的力，也可以在该连杆的销可动孔内使联结销向连杆的长度方向移动。由此，另一个连杆不承受压缩方向的力，所以能够可靠地防止连杆的压曲、损伤等。
(3)另外，根据本发明，也可以做成如下结构，基端侧利用一个联结销可转动地与第一起重臂连接，前端侧利用另一个联结销可转动地与第三起重臂连接，在第一起重臂侧设置插入嵌合一个联结销的销孔，并且在第三起重臂侧设置插入嵌合另一个联结销的销孔，这些两个销孔中任意一个销孔都形成为使联结销向上述连杆的长度方向可移动地插入嵌合的销可动孔。
通过这样构成，使第二起重臂向左方向或右方向摆动，从而在对左、右连杆中一个连杆施加拉伸方向的力时，可以使该连杆的联结销与第一起重臂(或者第三起重臂)侧的销可动孔配合。由此，一个连杆与方案2的发明的场合大致同样，能够可靠地承受拉伸方向的力。而且，这时即使对另一个连杆施加压缩方向的力，该连杆的联结销也可以在第一起重臂(或者第三起重臂)侧的销可动孔内向连杆的长度方向移动，所以另一个连杆不承受压缩方向的力，能够可靠地防止连杆的压曲、损伤等。
(4)另外，根据本发明，销可动孔也可以形成为向连杆的长度方向延长的长孔。
由此，在对左、右连杆中一个连杆施加拉伸方向的力时，在该一个连杆侧可以使联结销与长孔的端部侧配合，可以承受拉伸方向的力。这时，在另一个连杆侧，可以使联结销在长孔内向长度方向移动，所以不承受压缩方向的力，能够可靠地防止连杆的压曲。损伤等。而且，通过使用长孔，允许联结销在长孔内向长度方向移动，并且可以防止相对长孔的宽度方向的联结销的晃动等。
(5)另外，根据本发明，销可动孔也可以形成为具有比联结销的外径还大的孔径的大径孔。
由此，在对左、右连杆中一个连杆施加拉伸方向的力时，在该一个连杆侧可以使联结销与大径孔的周壁配合，可以承受拉伸方向的力。这时，在另一个连杆侧，可以使联结销在大径孔内向连杆的长度方向移动，所以不承受压缩方向的力，能够可靠大地防止连杆的压曲、损伤等。而且，通过使用大径孔，可以容易进行其孔加工，可以提高生产效率。
(6)另外，根据本发明，构成平行支撑部件的连杆也可以由棒状体形成。因此，例如作为左、右连杆可以使用小径、轻量的棒状体，可以小型、轻量化包括连杆在内的作业装置全体。
(7)另外，根据本发明，构成平行支撑部件的连杆，也可以由在第一起重臂和第三起重臂之间承受拉伸方向的力并在承受压缩方向的力时可变形的部件形成。
根据该结构，可以使用例如链、线材等的可变形的部件形成左、右连杆。而且，这些连杆可以在无松弛拉伸的状态下稳定地承受拉伸方向的力，在施加压缩方向的力时，可以通过连杆挠曲或松弛容易放过压缩方向的力。
(8)再有，根据本发明，形成连杆的可变形的部件也可以由链或线材构成。因此，作为形成连杆的可变形的部件，可以使用链或线材。由此，可以使用例如通用的金属链、金属线材等促进作业装置的小型、轻量化，可以实现其成本降低。
图1是表示适用于本发明的第一实施方式的偏置起重臂式的液压挖掘机的主视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的液压挖掘机的作业装置的主视图。
图3是从上侧放大看图2中的作业装置的主要部分的俯视图。
图4是表示向右侧偏移第三起重臂等的状态的与图3同样的俯视图。
图5是表示向左侧偏移第三起重臂等的状态的与图3同样的俯视图。
图6是放大表示左、右连杆的前端侧的图3中的主要部分放大图。
图7是以组装第一～第三起重臂和左、右连杆之前的状态表示的俯视图。
图8是表示本发明的第二实施方式的液压挖掘机的作业装置的主要部分的俯视图。
图9是放大表示各平环链的前端侧的图8中的主要部分放大图。
图10是表示本发明的第三实施方式的液压挖掘机的作业装置的主要部分的俯视图。
图11是表示本发明的第四实施方式的液压挖掘机的作业装置的主要部分的俯视图。
图12是放大表示左、右连杆的基端侧的图11中的主要部分放大图。
图13是放大看本发明的第五实施方式的液压挖掘机的作业装置的连杆前端侧的主要部分放大图。
图14是以组装第三起重臂和连杆之前的状态表示的与图13同样位置的主要部分放大图。
图15是放大看本发明的第六实施方式的液压挖掘机的作业装置的连杆基端侧的主要部分放大图。
图16是放大看本发明的第七实施方式的液压挖掘机的作业装置的连杆前端侧的主要部分放大图。
图17是表示本发明的第八实施方式的液压挖掘机的作业装置的主视图。
图18是从上侧放大看图17中的作业装置的主要部分的俯视图。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式的工程机械的作业装置。
在这里，图1～图7表示第一实施方式。在第一实施方式中，以适用于偏置起重臂式的液压挖掘机的场合为例进行叙述。
图中，1是适用于第一实施方式的作为工程机械的偏置起重臂式的液压挖掘机，该液压挖掘机1大致包括可自行的下部行走体2；可旋转地搭载在该下部行走体2上且与下部行走体2一起构成车体的上部旋转体3；以及后述的作业装置11。
11是可俯仰运动地设在上部旋转体3的前部右侧的偏置起重臂式的作业装置，该作业装置11如图1～图3所示，包括后述的第一起重臂12、第二起重臂13、第三起重臂15、悬臂17、铲斗18、各缸19、20、21、22、平行支撑部件23等。
12是基端侧可上、下方向转动地设在上部旋转体3上的第一起重臂，该第一起重臂12通过焊接例如多个钢板等，形成为具有大致四边形的横截面形状的空心构造体，并向车体的前、后方向延长。
而且，在第一起重臂12的左侧面部，上、下方向离开间隔并突出设置安装后述的左连杆24的基端侧的2个左托架12A；和安装后述的偏置缸20的套筒侧的另一个托架12B。还有，在右侧面部上、下方向离开间隔并突出设置安装后述的右连杆27的基端侧的2个右托架12C(只图示一个)。而且，在这些各托架12A、12B、12C上设有圆形的销孔(未图示)。
13是可左、右方向摆动地设在第一起重臂12的前端侧的第二起重臂，该第二起重臂13与第一起重臂12大致同样地形成为具有例如大致四边形的横截面形状的细长的空心构造体，并向前、后方向延长。而且，第二起重臂13，其基端侧利用第二起重臂联结销14与第一起重臂12的前端侧连接，相对第一起重臂12可左、右方向摆动。
而且，第二起重臂13通过后述的偏置缸20缩小、伸长，以第二起重臂联结销14为中心向左方向或右方向摆动。在这种场合，在第二起重臂13的左侧面部突出设置有安装偏置缸20的杆侧的2个托架13A。
15是可左、右方向摆动地设在第二起重臂13的前端侧的第三起重臂，该第三起重臂15与第一起重臂12大致同样地，通过焊接例如多个钢板等，形成为具有大致四边形的横截面形状的空心构造体，并向车体的前、后方向延长。而且，第三起重臂15，其基端侧利用第三起重臂联结销16与第二起重臂13的前端侧连接，以第三起重臂联结销16为中心可向左、右方向摆动。
另外，在第三起重臂15的左侧面部，上、下方向离开间隔并突出设置安装左连杆24的前端侧的2个左托架15A，在第三起重臂15的左侧面部，上、下方向离开间隔并突出设置安装右连杆27的前端侧的2个右托架15B(只图示一个)。而且，在这些托架15A、15B上设有圆形的销孔(未图示)。
在这里，第一实施方式的作业装置11，将第三起重臂15形成为长尺寸的构造物，成为在其前端侧设置悬臂17、铲斗18等的结构。由此，可以足够大地形成由第一起重臂12、第二起重臂13及第三起重臂15构成的起重臂全体的长度，所以在进行例如挖深孔等挖掘作业时，通过使起重臂全体向下侧较大地转动可以将地面往下挖深。
17是可上、下方向转动地设在第三起重臂15的前端侧的悬臂，该悬臂17与第一起重臂12大致同样地形成为例如向前、后方向延长的细长的空心构造体。而且，悬臂17的基端侧与第三起重臂15的前端侧可上、下转动地连接。还有，在悬臂17的前端侧可转动地安装有作为作业工具的铲斗18。
19是可伸缩地设在上部旋转体3和第一起重臂12之间的起重臂缸。该起重臂缸19与其它缸20、21、22大致同样地，通过从车体的液压源(未图示)供给排出压力油而伸长、缩小。由此，起重臂缸19使第一起重臂12上、下方向转动。
20是可伸缩地设在第一起重臂12和第二起重臂13之间的偏置缸。该偏置缸20如图3中用虚线表示，是使第二起重臂13向左方向或右方向摆动的驱动器，例如配置在第二起重臂13的左侧。而且，偏置缸20其套筒侧可转动地连接在第一起重臂12的托架12A、12B之间，杆侧可转动地连接在第二起重臂13的各托架13A之间。
另外，21是可伸缩地设在第三起重臂15和悬臂17之间的悬臂缸，悬臂缸21使悬臂17上、下方向转动。22是可伸缩地设在悬臂17和铲斗18之间的铲斗缸，铲斗缸22使铲斗18转动。
接着，23是设在第二起重臂13上的平行支撑部件，该平行支撑部件23如后所述，由隔着第二起重臂13在左、右各配置一根的一对连杆24、27构成。而且，在第二起重臂13向左方向或右方向摆动时，平行支撑部件23使第三起重臂15与第一起重臂12保持平行。
24表示设在第二起重臂13的左侧的左连杆，该左连杆24如图3、图4所示，在第二起重臂13利用偏置缸20向左方向摆动时，向左方向拉伸第三起重臂15使其摆动。由此，成为第三起重臂15、悬臂17、铲斗18等相对第一起重臂12保持平行的姿势的同时，向车体的右侧移动(偏移)的结构。
在这里，左连杆24形成为例如细长的圆柱状的金属杆等的棒状体，与第二起重臂13大致平行地延长。而且，在左连杆24的基端侧设有例如圆形状的销孔24A，在该销孔24A内可转动地插入嵌合设在第一起重臂12的各左托架12A之间的连杆联结销25。
另外，如图6所示，在左连杆24的前端侧设有向该连杆的长度方向延长的作为销可动孔的长孔24B。而且，在长孔24B中最靠近连杆的前端的部位上，插入嵌合(或可动嵌合)设在第三起重臂15的各左托架15A之间的连杆联结销26。该连杆联结销26可在长孔24B内转动，且可向长孔24B的长度方向(左连杆24的长度方向)移动。
在这种场合，长孔24B的长度形成为比连杆联结销26的外径还长的尺寸(例如销26的2～3倍左右)，长孔24B的宽度形成为与连杆联结销26的外径大致相等。由此，连杆联结销26可以只向其径向中沿长孔24B的长度的一定的方向移动，所以可以防止相对长孔24B的宽度方向的联结销26的晃动等。
另外，长孔24B的前端部(连杆联结销26的插入嵌合部位)和销孔24A之间的尺寸L，如图7所示，形成为与连杆联结销25、26之间的距离大致相等。因此，长孔24B可容纳于该尺寸内地从连杆联结销26的插入嵌合部位向左连杆24的杆部方向(销孔24A的方向)延长。
这样，左连杆24利用连杆联结销25、26连接在左托架12A、15A之间，与这些左托架12A、15A和第二起重臂13一起构成左侧的平行连杆机构。
在这里，例如在偏置缸20伸长，第二起重臂13向右方向摆动时，如图4所示，利用左连杆24向左方向拉伸第三起重臂15。因此，在左连杆24上附加使该连杆伸长的方向的力FL(以下，称为拉伸方向的力FL)。而且，例如在第三起重臂15、悬臂17、铲斗18等的部件上从左侧方施加外力的场合，为了使各部件与第一起重臂12保持平行，也在左连杆24上附加拉伸方向的力FL。
而且，在这些场合，在左连杆24的长孔24B的前端部(第三起重臂15侧)配合连杆联结销26，所以左连杆24在第一起重臂12和第三起重臂15之间承受拉伸方向的力FL，可以使第三起重臂15与第一起重臂12保持平行。
这时，即使例如从第三起重臂15侧相对右连杆27施加压缩该连杆27的方向的力(以下，称为压缩方向的力)，在右连杆27的长孔27B内，连杆联结销29也可以在长孔27B内从前端部向中间部稍微移动，所以右连杆27不承受压缩方向的力也行。
接着，27表示设在第二起重臂13的右侧的右连杆，该右连杆27如图5所示，在第二起重臂13利用偏置缸20向左方向摆动时，向右方向拉伸第三起重臂15使其摆动。由此，第三起重臂15、悬臂17、铲斗18等相对第一起重臂12保持平行的姿势的同时，成为向车体的左侧移动(偏移)的结构。
在这里，右连杆27与左连杆24大致同样地，由与第二起重臂13大致平行地延长的金属杆等棒状体构成，在其基端侧设有例如圆形状的销孔27A，并且在右连杆27的前端侧设有向右连杆27的长度方向延长的作为销可动孔的长孔27B。而且，在销孔27A中可转动地插入嵌合固定于第一起重臂12的各右托架12C之间的连杆联结销28。
而且，在长孔27B的前端部，可转动且可向长孔27B的长度方向(联结销29的径向)移动地插入嵌合固定于第三起重臂15的各托架15B之间的连杆联结销29。这样，右连杆27与右托架12C、15B、第二起重臂13一起构成右侧的平行连杆机构。
另外，左连杆24和右连杆27例如以第二起重臂13为中心配设在左、右方向两侧的大致对称的位置上，右连杆27相对第二起重臂13的摆动或来自侧方的外力等进行与左连杆24相反的动作。
即，例如在偏置缸20缩小，第二起重臂13向左方向摆动时，如图5所示，利用右连杆27向右方向拉伸第三起重臂15。因此，在右连杆27上施加使该连杆伸长的方向的力FR(以下，称为拉伸方向的力FR)。而且，例如在对第三起重臂15、悬臂17、铲斗18等部件从右侧方施加外力的场合，为了使各部件与第一起重臂12保持平行，也在右连杆27上附加拉伸方向的力FR。
而且，在这些场合，右连杆27的长孔27B的前端侧(第三起重臂15侧)配合连杆联结销29，所以右连杆27在第一起重臂12和第三起重臂15之间承受拉伸方向的力FR，可以使第三起重臂15与第一起重臂12保持平行。
这时，即使例如从第三起重臂15相对左连杆24施加压缩该连杆24的方向的力，在左连杆24的长孔24B内，连杆联结销26也可以在长孔24B内从前端部向中间部稍微移动，所以左连杆24不承受压缩方向的力也行。
这样，左、右连杆24、27无需承受压缩方向的力，所以例如以承受拉伸方向的力FL、FR所需的最低限度的截面积、强度等形成，使用比现有技术还小型的杆构成。
第一实施方式的液压挖掘机1的作业装置11具有如上述的结构，接着说明其动作。
首先，例如在车体的右侧进行挖掘作业等时，使偏置缸20伸长，则第二起重臂13向右方向摆动(参照图4)。然后，通过左连杆24拉伸第三起重臂15，与右连杆27无关，第三起重臂15向左方向摆动。由此，可以使悬臂17、铲斗18等向车体的右侧平行移动，可以在该位置进行挖侧沟等挖掘作业。
另外，在使偏置缸20缩小时，第二起重臂13向左方向摆动(参照图5)。然后，通过右连杆27拉伸第三起重臂15，与左连杆24无关，第三起重臂15向右方向摆动。由此，可以使悬臂17、铲斗18等向车体的左侧平行移动，可以在该位置进行挖侧沟等挖掘作业。
而且，在进行挖掘作业时，例如从侧方对铲斗18、悬臂17、第三起重臂15等施加外力，则该外力由左、右连杆24、27中任何一方的连杆作为拉伸方向的力FL、FR承受，所以对另一方的连杆不施加压缩方向的力，可以使悬臂17、铲斗18等相对第一起重臂12保持平行。
于是，根据本发明，在第二起重臂13上设置由在左、右各配置一根连杆24、27构成的平行支撑部件23。因此，左连杆24在第二起重臂13向右方向摆动时，可以向左方向拉伸第三起重臂15使其摆动，同时在第一起重臂12和第三起重臂15之间承受拉伸方向的力FL。这时，在右连杆27的长孔27B内连杆联结销29可以稍微躲避，所以可以防止对右连杆27施加压缩方向的力。
另外，右连杆27在第二起重臂13向左方向摆动时，可以向右方向拉伸第三起重臂15使其摆动，同时承受拉伸方向的力FR。这时，在左连杆24的长孔24B内连杆联结销26可以稍微躲避，所以可以防止对左连杆24施加压缩方向的力。
由此，在使悬臂17、铲斗18等向车体的左侧或右侧的任何一侧移动的场合，也可以使这些与第一起重臂12保持平行，可以顺利进行挖侧沟等作业。
在这种场合，即使使第二起重臂13向左方向或右方向的任何一方摆动，左连杆24和右连杆27也无需承受压缩方向的力。因此，例如连杆24、27，可以将外径尺寸、截面积和重量等抑制在可承受拉伸方向的力FL、FR的最低限度的大小形成，可以使用小型的连杆24、27。而且，还可以简化支撑连杆24、27的各托架12A、12C、15A、15B的构造。
因此，可以小型、轻量化包括连杆24、27和各托架12A、12C、15A、15B的作业装置11全体，可以提高搭载这些部件的液压挖掘机1的运转效率。而且，作为左、右连杆24、27，通过使用金属杆等，可以构成小型且具有高强度的连杆，可以提高耐久性。
另外，由于可以较小地形成左、右连杆24、27的外径尺寸，所以在小型化装置全体的状态下，也可以在第二起起重臂13和连杆24、27之间确保足够的间隙，不会使这些部件干涉，可以使第三起重臂15等在左、右方向的宽阔范围内移动。由此，可以较大地设定悬臂17、铲斗18等的左、右方向的移动量，可以提高作业装置11的性能。
而且，由于在左连杆24的前端侧设置可移动地插入嵌合第三起重臂15侧的连杆联结销26的长孔24B，在右连杆27的前端侧设置可移动地插入嵌合连杆联结销29的长孔27B，所以例如在对左连杆24施加拉伸方向的力FL时，可以在长孔24B的前端部配合连杆联结销26。
由此，可以利用左连杆24可靠地承受拉伸方向的力FL，可以使第三起重臂15顺利地摆动。这时，即使暂时对右连杆27施加压缩方向的力，连杆联结销29在长孔27B内也可以移动，由此可以防止右连杆27承受压缩方向的力。
与之同样，在对右连杆27施加拉伸方向的力FR时，在长孔27B配合连杆联结销29，所以可以利用右连杆27可靠地承受拉伸方向的力FR，这时左连杆24通过连杆联结销26在长孔24B内移动不承受压缩方向的力也行。因此，能够可靠地防止左连杆24和右连杆27的压曲、损伤等。
接着，图8及图9表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的特征在于，由链构成左、右连杆。另外，在第二实施方式中，对与第一实施方式同样的构成部件标注同一符号，省略其说明。
31是偏置起重臂式的作业装置，该作业装置31与第一实施方式大致同样，包括第一起重臂12′、第二起重臂13、第三起重臂15′、悬臂17、铲斗18、各缸19、20、21、22和设在第二起重臂13上的平行支撑部件32等。
但是，平行支撑部件32由在左、右各配置一根后述的链33、36构成。而且，第一起重臂12′虽然与第一实施方式大致同样地具有各托架12A′、12B′、12C′等，但是在托架12A′、12C′上设有链用的安装部12D′。另一方面，在第三起重臂15′的托架15A′、15B′上也设有链用的安装部15C′。
33表示设在第二起重臂13的左侧的左链，如图8、图9所示，该左链33例如由通用的金属链等构成，形成为相对拉伸方向的力具有高强度，相对压缩方向的力挠曲变形(或松弛)的部件。而且，左链33与第一实施方式的左连杆24大致同样地，在第二起重臂13向右方向摆动时，向左方向拉伸第三起重臂15′使其摆动。
另外，在左链33的两端侧，分别设有例如由通用的螺栓等构成的端螺栓34。这些端螺栓34中基端侧的端螺栓34紧固在第一起重臂12′的左托架12A′的安装部12D′上，利用双螺母35固定在安装部12D′上。而且，前端侧的端螺栓34也同样地利用双螺母35固定在第三起重臂15′的左托架15A′的安装部15C′上。
这样，左链33连接在第一起重臂12′的左托架12A′和第三起重臂15′的左托架15A′之间，与这些左托架12A′、15A′和第二起重臂13一起构成平行连杆机构。
而且，左链33在第二起重臂13向右方向摆动时，在第一起重臂12′和第三起重臂15′之间承受拉伸方向的力的同时，向左方向拉伸将第三起重臂15′使其摆动。还有，左链33可以在承受压缩方向的力时挠曲，所以由此放过压缩方向的力。
另一方面，36表示设在第二起重臂13的右侧的右链，该右链36与左链33大致同样，例如由在两端侧设置端螺栓37的金属链等构成。而且，基端侧的端螺栓37紧固在第一起重臂12′的右托架12C′的安装部12D′上，利用双螺母38固定。还有，前端侧的端螺栓37也同样地利用双螺母38固定在第三起重臂15′的右托架15B′的安装部15C′上。
由此，右链36与右托架12C′、15B′、第二起重臂13一起构成右侧的平行连杆机构。而且，右链36与第一实施方式的右连杆27大致同样地，在第二起重臂13向左方向摆动时，向右方向拉伸第三起重臂15′使其摆动。
于是，在这样构成的第二实施方式中，也可以得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。而且，特别在第二实施方式中，由于由链33、36构成左、右连杆，所以这些链33、36可以在无挠曲拉伸的状态下稳定地承受拉伸方向的力，在施加压缩方向的力时，通过链33、36挠曲可以容易放过压缩方向的力。
这样，通过使用与金属杆等比较轻量的链33、36，可以促进作业装置31的小型、轻量化。而且，作为链33、36可以使用通用的金属链等，可以实现成本降低。
接着，图10表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的特征在于，由线材构成左、右连杆。另外，在第三实施方式中，在与上述第一实施方式同一的结构元件上标注同一符号，省略其说明。
41是偏置起重臂式的作业装置，该作业装置41与第一实施方式大致同样，包括第一起重臂12″、第二起重臂13、第三起重臂15″、悬臂17、铲斗18、各缸19、20、21、22和设在第二起重臂13上的平行支撑部件42等。
但是，平行支撑部件42由在左、右各配置一根后述的线材43、46构成。而且，在第一起重臂12″的托架12A″、12B″、12C″中托架12A″、12C″上设有线材用的安装部12D″。还有，在第三起重臂15″的托架15A″、15B″上也设有安装部15C″。
43表示设在第二起重臂13的左侧的左线材，该左线材43例如由相对拉伸方向的力具有高强度的通用的金属线材等构成，形成为通过挠曲变形放过压缩方向的力的部件。而且，左线材43与第一实施方式的左连杆24大致同样，在第二起重臂13向右方向摆动时，向左方向拉伸第三起重臂15″使其摆动。
另外，左线材43与第二实施方式的左链33大致同样，在其两端侧设有端螺栓44，基端侧的端螺栓44利用双螺母45固定在第一起重臂12″的左托架12A″的安装部12D″上。而且，前端侧的端螺栓44固定在第三起重臂15″的左托架15A″的安装部15C″上。
46表示设在第二起重臂13的右侧的右线材，该右线材36与左线材43大致同样，例如由在两端侧设置端螺栓47的通用的金属线材等构成。
另外，这些端螺栓47与第二实施方式的右链36大致同样，分别紧固在第一起重臂12″的右托架12C″的安装部12D″、第三起重臂15″的右托架15B″的安装部15C″上，利用双螺母固定。而且，右线材46与第一实施方式的右连杆27大致同样，在第二起重臂13向左方向摆动时，向右方向拉伸第三起重臂15″使其摆动。
于是，在这样构成的第三实施方式中，也可以得到与上述第一、第二实施方式大致同样的作用效果。而且，特别在本实施方式中，由于由线材43、46构成左、右连杆，所以可以进一步促进作业装置41的小型、轻量化和成本降低。
接着，图11及图12表示本发明的第四实施方式。第四实施方式的特征在于，做成在左、右连杆的基端侧设置长孔的结构。另外，在第四实施方式中，对与第一实施方式同样的结构部件标注同一符号，省略其说明。
51是与第一实施方式大致同样地构成的偏置起重臂式的作业装置，52是构成该作业装置51的平行支撑部件，该平行支撑部件52由在左、右各配置一根的连杆53、54构成。
但是，在左连杆53的基端侧设有向其长度方向延长的长孔53A，在该长孔53A内可转动且可向长孔53A的长度方向(左连杆53的长度方向)移动地插入嵌合第一起重臂12的连杆联结销25。
而且，在左连杆53的前端侧，设有例如圆形状的销孔53B，在该销孔53B内可转动地插入嵌合第三起重臂15的连杆联结销26。由此，左连杆53成为在施加压缩方向的力时，利用基端侧的长孔53A而不用承受该力的结构。
另一方面，右连杆54也与左连杆53大致同样地构成，在其基端侧设有可转动且可向长度方向移动地插入嵌合第一起重臂12的连杆联结销28的长孔54A。而且，在右连杆54的前端侧设有可转动地插入嵌合第三起重臂15的连杆联结销29的圆形状的销孔54B。
于是，在这样构成的第四实施方式中，也可以得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。而且，特别在本实施方式中，虽然做成在左、右连杆53、54的基端侧设置长孔53A、54A的结构，但是也可以前后相反地使用用于第一实施方式的连杆24、27。
接着，图13及图14表示本发明的第五实施方式。第五实施方式的特征在于，做成在第三起重臂的托架上设置长孔的结构。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构部件标注同一符号，省略其说明。
61是偏置起重臂式的作业装置，该作业装置61与第一实施方式大致同样，包括第一起重臂、悬臂、铲斗(任何一个都未图示)、第二起重臂13和后述的第三起重臂62、平行支撑部件63等。
62是可左、右方向摆动地设在第二起重臂13的前端侧的第三起重臂，在该第三起重臂62上与第一实施方式大致同样地突出设置有左托架62A和右托架62B。但是，如图14所示，在左托架62A上设有具有与第一实施方式的长孔24B大致同样的形状的作为销可动孔的长孔62C，在右托架62B上也设有另一个长孔62D。而且，这些长孔62C、62D向连杆64、65的大致长度方向延长。
63表示设在第二起重臂13上的平行支撑部件，该平行支撑部件63与第一实施方式大致同样，由在左、右各配置一根的连杆64、65构成。在这里，在连杆64、65的基端侧分别固定连杆联结销(未图示)，这些连杆联结销可转动地插入嵌合设置于第一起重臂的左、右托架上的例如圆形状的销孔(未图示)。
而且，在左连杆64的前端侧设有圆形的销孔64A，在该销孔64A和第三起重臂62的左托架62A的长孔62C内插入嵌合连杆联结销66。在这种场合，连杆联结销66可在长孔62C内转动且可向长孔62C的长度方向(左连杆64的长度方向)移动。
另一方面，在右连杆65的前端侧设有圆形的销孔65A，在该销孔65A和右托架62B的长孔62D内插入嵌合另一个连杆联结销67。在这种场合，连杆联结销67以可在长孔62D内转动且可向长度方向移动的状态插入嵌合。
于是，在这样构成的第五实施方式中，也可以得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。
接着，图15表示本发明的第六实施方式。第六实施方式的特征在于，做成在第一起重臂的托架上设置长孔的结构。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构部件标注同一符号，省略其说明。
71是偏置起重臂式的作业装置，该作业装置71与第一实施方式大致同样，包括后述的第一起重臂72、平行支撑部件73、第二起重臂13和第三起重臂、悬臂、铲斗(任何一个都未图示)等。
72是构成作业装置71的基端侧的第一起重臂，在该第一起重臂72上，与第一实施方式大致同样地突出设置有托架72A、72B、72C。但是，在左托架72A上设有具有与第一实施方式的长孔24B大致同样的形状的作为销可动孔的长孔72D，在右托架72C上也设有另一个长孔72E。而且，这些长孔72D、72E向连杆74、75的大致长度方向延长。
73是设在第二起重臂13上的平行支撑部件，该平行支撑部件73与第一实施方式大致同样，由在左、右各配置一根的连杆74、75构成。在这里，在连杆74、75的前端侧，与第五实施方式大致同样地分别插入嵌合连杆联结销(未图示)，这些连杆联结销可转动地插入嵌合到设置于第三起重臂的左、右托架上的例如圆形状的销孔。
而且，在左连杆74的基端侧设有连杆联结销76，该连杆联结销76插入嵌合到第一起重臂72的左托架72A的长孔72D内。在这种场合，连杆联结销76可在长孔72D内转动，且可向长孔72D的长度方向(左连杆74的长度方向)移动。
另一方面，在右连杆75的基端侧设有另一个连杆联结销77，该连杆联结销77以可转动且可向长度方向移动的状态插入嵌合到右托架72C的长孔72E内。
于是，在这样构成的本实施方式中，也可以得到与上述第一、第四、第五实施方式大致同样的作用效果。
接着，图16表示本发明的第七实施方式，第七实施方式的特征在于，作为销可动孔，做成使用大径孔的结构。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同的构成部件标注同一符号，省略其说明。
81是偏置起重臂式的作业装置，该作业装置81与第一实施方式大致同样，包括第一起重臂、悬臂、铲斗(任何一个都未图示)、第二起重臂13、第三起重臂15和后述的平行支撑部件82等。
82是设在第二起重臂13上的平行支撑部件，该平行支撑部件82与第一实施方式大致同样，由在左、右各配置一根的连杆83、84构成。而且，连杆83、84的基端侧利用联结销等与第一起重臂的左、右托架(任何一个都未图示)可转动地连接。
而且，在左连杆83的前端侧设有例如成圆形状的作为销可动孔的大径孔83A，该大径孔83A形成为比连杆联结销26的外径还大的孔径。而且，在大径孔83A中最靠近左连杆83的前端的部位上，插入嵌合(或浮动嵌合)设置于第三起重臂15侧的连杆联结销26。还有，该连杆联结销26可在大径孔83A内转动，且可向左连杆83的基端侧向该连杆的长度方向移动。
另一方面，在右连杆84的前端侧也设有例如圆形状的大径孔84A，该大径孔84A形成为比连杆联结销29的外径还大的孔径。而且，设置于第三起重臂15侧的连杆联结销29以可转动且可向右连杆84的长度方向移动的状态插入嵌合在大径孔84A内。
于是，在这样构成的第七实施方式中，也可以得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。而且，特别在本实施方式中，作为销可动孔，由于做成设置例如圆形状的大径孔83A、84A的结构，所以可以容易进行这些孔加工，可以提高生产效率。
接着，图17及图18表示本发明的第八实施方式。第八实施方式的特征在于，适用于与第一实施方式比较具有短尺寸的第三起重臂的作业装置。另外，在本实施方式中，对与第一实施方式相同构成部件标注同一符号，省略其说明。
91是搭载在偏置起重臂式的液压挖掘机上的作业装置，该作业装置91如图17、图18所示，包括与第一实施方式大致同样的第一起重臂12、第二起重臂13、悬臂17、铲斗18、各缸19、20、21、22、平行支撑部件23和后述的悬臂支撑体92等。
92是构成作业装置91的第三起重臂的悬臂支撑体，该悬臂支撑体92通过焊接例如多个钢板等，形成为尺寸比第一实施方式的第三起重臂15还短的空心构造体。而且，悬臂支撑体92可左、右方向摆动地连接在第二起重臂13的前端侧，在悬臂支撑体92的前端侧可上、下方向转动地连接悬臂17。
而且，在悬臂支撑体92的左侧面部，与第三起重臂15的场合大致同样地突出设置上、下的左托架92A，在这些左托架92A之间利用连杆联结销26连接左连杆24的长孔24B。
另一方面，在悬臂支撑体92的右侧面部，如图18所示，突出设置上、下的右托架92B(只图示一方)，在这些右托架92B之间利用连杆联结销29连接右连杆27的长孔27B。而且，在悬臂支撑体92和悬臂17之间设有悬臂缸21′。
于是，在这样构成的第八实施方式中，也可以得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。而且，特别在本实施方式中，由于还可适用于具有短尺寸的悬臂支撑体92的作业装置91，所以可以扩大适用范围。
另外，在上述第一实施方式中，采用了在左、右连杆24、27上设置长孔24B、27B的结构。但是，本发明并不局限于此，作为左、右连杆，也可以采用例如使用向长度方向可伸缩地形成且控制比规定的最大尺寸还伸长的伸缩式的杆等的结构。
另外，在第二实施方式中，使用链33、36构成连杆，在第三实施方式中，以由线材43、46构成连杆的场合为例进行了叙述。但是，本发明并不局限于此，也可以采用例如由金属杆等形成连杆的一部分，由链、线材等部件形成其它部位的结构。
还有，在图16所示的第七实施方式中，采用了在连杆83、84的前端侧设置大径孔83A、84A的结构。但是，本发明并不局限于此，例如在图11、图12所示的第四实施方式的场合，也可以采用在连杆53、54的基端侧设置大径孔的结构。在这种场合，采用在第四实施方式中使用的连杆53、54的基端侧分别设置圆形状的大径孔来代替长孔53A、54A，并在这些大径孔内可转动且可向连杆的长度方向移动地插入嵌合固定于第一起重臂12侧的连杆联结销25、28的结构即可。
另外，在本发明中，例如在图13、图14所示的第五实施方式的场合，也可以采用在第三起重臂的托架侧设置大径孔的结构。在这种场合，构成为在第五实施方式中使用的第三起重臂62的托架62A、62B上分别设置圆形状的大径孔来代替长孔62C、62D，并在这些大径孔内可转动且可向连杆的长度方向移动地插入嵌合设置于连杆64、65的前端侧的连杆联结销66、67即可。
再有，在本发明中，例如在图15所示的第六实施方式的场合，也可以采用在第一起重臂的托架侧设置大径孔的结构。在这种场合，构成为在第六实施方式中使用的第一起重臂72的托架72A、72C上分别设置圆形状的大径孔来代替长孔72D、72E，并在这些大径孔内可转动且可向连杆的长度方向移动地插入嵌合固定于连杆74、75的基端侧的连杆联结销76、77即可。
另一方面，在图18所示的实施方式中，做成在具有悬臂支撑体92的作业装置91上使用左、右连杆24、27的结构。但是，本发明并不局限于此，相对作业装置91也可以适用例如在第二～第四实施方式中使用的链33、36、线材43、46、连杆53、54等。
而且，在实施方式中，举例说明了适用于偏置起重臂式的液压挖掘机1的场合，但本发明并不局限于此，还可以广泛适用于具备起重臂的其它工程机械。
权利要求
1.一种工程机械的作业装置，具备第一起重臂，其可上、下方向转动地设在工程机械的车体上；第二起重臂，其可左、右方向摆动地设在该第一起重臂的前端侧；第三起重臂，其可左、右方向摆动地设在该第二起重臂的前端侧；以及悬臂，其可上、下方向转动地设在该第三起重臂上，并在前端侧安装作业工具，其特征在于构成为在上述第二起重臂上设置连接在上述第一起重臂和上述第三起重臂之间并由在左、右位置分别各配置一根的一对连杆构成的平行支撑部件，利用该平行支撑部件使上述第三起重臂相对第一起重臂保持平行。
2.根据权利要求1所述的工程机械的作业装置，其特征在于构成上述平行支撑部件的上述连杆，构成为基端侧使用一个联结销可转动地与第一起重臂连接，前端侧使用另一个联结销可转动地与第三起重臂连接，在上述连杆的基端侧设置插入嵌合上述一个联结销的销孔，并且在上述连杆的前端侧设置插入嵌合上述另一个联结销的销孔，这两个销孔中任意一个销孔都形成为使上述联结销可向上述连杆的长度方向移动地插入嵌合的销可动孔。
3.根据权利要求1所述的工程机械的作业装置，其特征在于构成上述平行支撑部件的上述连杆，构成为基端侧使用一个联结销可转动地与第一起重臂连接，前端侧使用另一个联结销可转动地与第三起重臂连接，在上述第一起重臂侧设置插入嵌合上述一个联结销的销孔，并且在上述第三起重臂侧设置插入嵌合上述另一个联结销的销孔，这两个销孔中任意一个销孔都形成为使上述联结销可向上述连杆的长度方向移动地插入嵌合的销可动孔。
4.根据权利要求2或3所述的工程机械的作业装置，其特征在于上述销可动孔形成为向上述连杆的长度方向延长的长孔。
5.根据权利要求2或3所述的工程机械的作业装置，其特征在于上述销可动孔形成为具有比上述联结销的外径还大的孔径的大径孔。
6.根据权利要求1所述的工程机械的作业装置，其特征在于构成上述平行支撑部件的上述连杆由棒状体形成。
7.根据权利要求1所述的工程机械的作业装置，其特征在于构成上述平行支撑部件的上述连杆，由在上述第一起重臂和上述第三起重臂之间承受拉伸方向的力并在承受压缩方向的力时可变形的部件形成。
8.根据权利要求7所述的工程机械的作业装置，其特征在于形成上述连杆的可变形的部件是链或线材。
全文摘要
平行支撑部件(23)由隔着第二起重臂(13)在左、右各配置一根的一对连杆(24、27)构成，将这些连杆(24、27)分别连接在第一起重臂(12)和第三起重臂(15)之间。由此，第二起重臂(13)利用偏置缸(20)向左、右中任意一方摆动。在这种场合，通过连杆(24、27)中一方的连杆拉伸第三起重臂(15)使其摆动，可以使第三起重臂(15)、悬臂(17)、铲斗(18)等向车体的左侧或右侧与第一起重臂(12)平行地移动。在这种场合，连杆(24、27)承受拉伸方向的力，但无需承受压缩方向的力，所以可以减小它们的截面积、重量等。
文档编号E02F3/32GK1946907SQ20058001291
公开日2007年4月11日 申请日期2005年9月14日 优先权日2004年9月29日
发明者五木田修 申请人:日立建机株式会社