JP2005307598A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 スイングシリンダのロッド部等が従来よりも損傷しにくく旋回フレームに設置する機器類のレイアウトが従来のようには制約を受けない建設機械を提供する。
【解決手段】 センタフレーム６に連結ピン２２で回動可能に軸着されブーム４Ａが傾動可能に取り付けられるスイングポスト１３と、ロッド部２３Ａをシリンダブラケット１６に連結ピン２４で軸着しチューブ部２３Ｂを旋回フレーム５側に連結ピン２５で軸着してスイングポスト１３を左右に回動駆動するスイングシリンダ２３とを備えた油圧ショベルにおいて、スイングポスト１３が中立状態にあるときに連結ピン２４を連結ピン２２よりも後方寄りに位置させるように配置するとともに連結ピン２５を旋回フレーム５の前側コーナ付近に配置して、スイングポスト１３をスイングシリンダ２３の伸長時に連結ピン２５の方に回動させ、スイングシリンダ２３の縮小時にこれと反対の方に回動させ得るように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、旋回フレームの前端部側に水平方向に回動可能に軸着され作業装置のブームが傾動可能に取り付けられるスイングポストと、このスイングポストを左右に回動させるように駆動するスイングシリンダとを備えた建設機械に関するものであり、特に油圧ショベルにとって好適なものである。

油圧ショベル等の自走式建設機械は、自走式建設機械を走行可能にするためのクローラやホイール等による下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に設置された上部旋回体とを設けて構成される。この上部旋回体は、旋回フレームを基盤とするものであり、この旋回フレーム上に、キャブ、エンジン等を収容する建屋カバー、カウンタウエイト等の種々の装置を設置して構成される。また、旋回フレームの前端部側には、建設作業を行うための作業装置（フロント）が設置されており、この作業装置は、旋回フレームに対して傾動可能なブームを通常備えている。

この種の作業装置には、作業装置のブームが傾動可能に取り付けられるスイングポストを旋回フレームの前端部側に水平方向に回動できるように軸着してブームを水平方向にスイングできるようにしたものが開発されている。こうした作業装置を設置した建設機械では、水平方向に回動可能なスイングポストのほか、このスイングポストを回動させて左右に揺動させるように駆動するためのスイングシリンダを旋回フレーム側に軸着している。本発明は、こうした建設機械において、スイングポストや旋回フレームに対するスイングシリンダの配置等について改良を加えようとするものである。

そこで、その改良点を容易に理解できるようするため、こうしたスイングポストやスイングシリンダを備えた従来の建設機械の代表例を図９及び図１０に基づいて概説する。図９は、従来の建設機械の全体像を概略的に示す側面図、図１０は、旋回フレーム上に設置されている諸装置や旋回フレームの上面側の部材を取り除いた状態で示す従来の建設機械の上部旋回体の平面図である。なお、これらの図には、建設機械の例として油圧ショベルを図示している。

まず、ここで建設機械の例として挙げた油圧ショベルの全体像を図９に基づいて概説する。

１は従来の建設機械として例示する自走式建設機械としての油圧ショベル、２はこの油圧ショベル１を走行可能にするためのクローラ式の下部走行体、３はこの下部走行体２上に旋回可能に搭載された旋回フレーム５とその上部に設置された種々の装置からなる上部旋回体、３Ａは運転室の空間を区画しているキャブ、３Ｂはエンジンルーム等を構成する建屋カバー、３Ｃは作業装置４での作業時に油圧ショベル１に作用する外力と釣り合わせるためのカウンタウエイト、４は旋回フレーム５の前端部側に設置され土砂の掘削作業や掘削土砂の積込作業等の種々の作業を行う油圧ショベル１の作業装置（フロント）、５は上部旋回体３の基盤となる旋回フレーム、１３’はブームを水平方向にスイングできるようにするための後述するスイングポストである。

旋回フレーム５には、キャブ３Ａ、建屋カバー３Ｂ、カウンタウエイト３Ｃ、図示しない燃料タンク、オイルタンク、コントロールバルブ、旋回モータ、減速機等の種々の装置が設置されて上部旋回体３を構成している。なお、旋回フレーム５の詳細については、後述する「発明を実施するための最良の形態」の項で説明する。油圧ショベル１の作業装置４は、旋回フレーム５の前端部側にスイングポスト１３’を介して傾動可能に軸着されたブーム４Ａと、このブーム４Ａに揺動可能に軸着されたアーム４Ｂと、このアーム４Ｂに揺動可能に軸着されて掘削作業等を行うバケット４Ｃとを備えている。また、これらのブーム４Ａ、アーム４Ｂ及びバケット４Ｃをそれぞれ駆動するため、ブームシリンダ４Ｄ、アームシリンダ４Ｅ及びバケットシリンダ４Ｆを備えている。さらに、ブーム４Ａの背面には、アームシリンダ４Ｅ及びバケットシリンダ４Ｆに対する圧油の供給管路及び排出管路となる４本の油圧配管４Ｇを設けている。

次に、図１０に基づいてスイングポスト１３’及びこのスイングポスト１３’を駆動するスイングシリンダ２３やこれらの関連事項について概説する。

１３’は旋回フレーム５の前端部側に水平方向に回動可能に軸着され作業装置４のブーム４Ａが傾動可能に取り付けられるスイングポスト、２３はロッド部２３Ａの先端部をスイングポスト１３’側に軸着しチューブ部２３Ｂの基部（ボトム部）を旋回フレーム５側に軸着して伸縮することによりスイングポスト１３’を左右に回動（揺動）させるように駆動するスイングシリンダ、２２はスイングポスト１３’を旋回フレーム５の前端部側に軸着するための連結ピン、２４はロッド部２３Ａの先端部をスイングポスト１３’側に軸着するための連結ピン、２５はチューブ部２３Ｂの基部を旋回フレーム５側に軸着するための連結ピン、２６はロッド部２３Ａをスイングポスト１３’側に軸着するためにスイングポスト１３’に付設したシリンダブラケットである。

スイングポスト１３’は、左側側端部に左側作業装置取付板１４を立設し、右側側端部に右側作業装置取付板１５を立設しおり、これらの作業装置取付板１４，１５には、ブーム４Ａが上下方向に傾動可能にピンで取り付けられる。このスイングポスト１３’は、旋回フレーム５の中央部をなすセンタフレーム６に対し、これの前端突出部をなすフロントブラケット６Ａ’に連結ピン２２で軸着することにより回動可能に取り付けられている。従来の建設機械では、シリンダブラケット２６がスイングポスト１３’の特に側部に付設されており、そのため、スイングシリンダ２３は、ロッド部２３Ａの先端部がシリンダブラケット２６に軸着されてスイングポスト１３’の側方に位置するとともに、チューブ部２３Ｂの基部が旋回フレーム５の後方側に配置されて旋回フレーム５に連結ピン２５で軸着されている。

従来の建設機械は、以上のようなスイングポスト１３’やスイングシリンダ２３を備えているので、いま、図１０においてスイングシリンダ２３を伸長すると、そのロッド部２３Ａの先端部を前方に突き出すようにしてスイングポスト１３’を左側に回動させ、そのため、これに取り付けているブーム４Ａを左方向にスイングさせることができる。また、スイングシリンダ２３を縮小すると、そのロッド部２３Ａの先端部を後方に引っ込めるようにしてスイングポスト１３’を右側に回動させてブーム４Ａを右方向にスイングさせることができる。したがって、この種の建設機械は、ブーム４Ａを適当な角度だけ左右一方にスイングさせた姿勢で種々の作業を行うことができる。そのため、例えば、狭い場所で作業を行ったり、溝掘り作業を行ったりするのに好適である。この種の建設機械は、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０００ー３０３４９０号公報（第３−４頁、図１−６）

この種の従来の建設機械では、スイングシリンダを伸ばしてスイングポストを回動させるときに、スイングシリンダのロッド部の先端部やこのロッド部のスイングポスト側への取付部がスイングポストの前方に大きく突き出る（参考のため、特許文献１の図１及び図４におけるロッド部５２の先端部やアーム４７ａとスイングブラケット４７との位置関係を参照のこと）ため、これらロッド部やロッド部の取付部が狭い場所での作業時に作業現場の石や壁等に衝突して損傷する恐れがあった。特に、スイングシリンダのロッド部が傷つくと、スイングシリンダが油漏れを起すという重大な問題が発生することがあった。こうしたことから、従来の建設機械では、狭隘な場所で上部旋回体の旋回操作や所期の建設作業を円滑に行うことができないことがあった。

一方、従来の建設機械では、スイングシリンダのチューブ部の基部を旋回フレームの後方側に配置することを要して、チューブ部が旋回フレーム内に縦断するように配置されるため、このチューブ部が障害となって、旋回フレームに設置する機器類のレイアウトが制約を受けるという問題もあった。例えば、図１０のようなタイプの建設機械では、燃料タンク、オイルタンク、コントロールバルブ等の機器類を、通常、旋回フレームの左側に配置するが、スイングシリンダのチューブ部が旋回フレーム内に縦断するように配置されると、前記の機器類の配置や寸法について、設計上多大の制約を受けた。

本発明は、従来の建設機械にみられるこれらの問題を解決するために創作されたものであって、その技術課題は、スイングシリンダのロッド部やこのロッド部のスイングポスト側への取付部が従来よりも損傷しにくく旋回フレームに設置する機器類のレイアウトが従来のようには制約を受けない建設機械を提供することにある。

本発明は、前記の技術課題を達成するため、
上部旋回体の基盤となる旋回フレームと、この旋回フレームの前端部側に水平方向に回動可能に軸着され作業装置のブームが傾動可能に取り付けられるスイングポストと、チューブ部の基部を旋回フレーム側に軸着しロッド部の先端部をスイングポスト側に軸着して伸縮することによりスイングポストを左右に回動させるように駆動するスイングシリンダとを備えた建設機械において、
スイングポストが中立状態にあるときにスイングポスト側へのスイングシリンダのロッド部の軸着部を旋回フレームの前端部側へのスイングポストの軸着部よりも後方寄りに位置させるように配置するとともに、旋回フレーム側へのスイングシリンダのチューブ部の軸着部を旋回フレームの前側コーナ付近に配置して、スイングシリンダの伸長時にスイングポストを前記チューブ部の軸着部の方に回動させ、スイングシリンダの縮小時にスイングポストを前記チューブ部の軸着部と反対の方に回動させ得るように構成した。

本発明の建設機械は、前記のように構成しているので、スイングポストは、従来とは異なり、スイングシリンダの伸長時に同シリンダのチューブ部の軸着部の方に回動し、その縮小時にこれと反対の方に回動するが、その過程で、スイングシリンダのロッド部やこのロッド部のスイングポスト側への取付部が従来のようにスイングポストの前方に突き出るようなことはない。そのため、ブームをスイングさせる際やブームをスイングさせた姿勢で上部旋回体の旋回操作を行う際に、スイングシリンダのロッド部やこのロッド部の取付部を、作業現場周辺の石や壁等の障害物に従来よりも衝突しにくくすることができる。

また、本発明の建設機械は、前記のように構成したことにより、旋回フレーム側へのスイングシリンダのチューブ部の軸着部を旋回フレームの前側コーナ付近に配置することが可能となるので、スイングシリンダのチューブ部を従来のように旋回フレーム内に縦断して設ける配置を採らなくても済むように改善することができる。そのため、スイングシリンダのチューブ部を軸着する側の旋回フレームの領域に種々の機器類を配置する場合に、これらの機器類を配置するための空間に自由度ができて、これらの機器類の配置や寸法が従来のようにスイングシリンダにより制約を受けるのを解消することができる。以上の結果、本発明によれば、スイングシリンダのロッド部やこのロッド部のスイングポスト側への取付部が従来よりも損傷しにくく旋回フレームに設置する機器類のレイアウトが従来のようには制約を受けない建設機械を得ることができる。

以下の説明から明らかなように、本発明の建設機械では、前記〔課題を解決するための手段〕の項に示した手段を採用しているので、スイングシリンダのロッド部やこのロッド部のスイングポスト側への取付部が従来よりも損傷しにくく旋回フレームに設置する機器類のレイアウトが従来のようには制約を受けない。その結果、狭隘な場所において上部旋回体の旋回や所期の作業を従来よりも円滑に行うことができる。また、スイングシリンダのチューブ部が従来のように旋回フレーム内に縦断するように配置されるようなことはないので、旋回フレームに設置する機器類の配置空間にゆとりができて、旋回フレームに設置する機器やスイングシリンダ等の保守点検が従来よりも行いやすくなる。

本発明の建設機械を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、スイングシリンダを伸縮するときのスイングシリンダのストロークを大きくすることができてスイングポストの回動量を多くすることができる。本発明の建設機械を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、スイングシリンダのロッド部やこれを軸着するためのブラケットがスイングポストで守られることとなって、スイングシリンダの伸長時や上部旋回体の旋回時等の作業時に、これらロッド部やブラケットが作業現場の周辺に衝突して損傷する危険性を著しく低減することができる。本発明の建設機械を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、旋回フレームの前方へのスイングシリンダの張出し量を少なくすることができるとともに、スイングシリンダの一部が旋回フレーム内に納められて保護されることとなるので、建設機械での作業時に発生する落下物や飛散物によりスイングシリンダが損傷するのを防止することができる。

本発明の建設機械を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項５に記載のように具体化すれば、スイングシリンダが旋回フレームの外方に配置されることとなるため、旋回フレームに設置する機器類のレイアウトがスイングシリンダによっては全く制約を受けなくなり、そのレイアウトを一層有利に定めることができるとともに、スイングシリンダの保守点検の便もきわめて良い。本発明の建設機械を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請求項６に記載のように具体化すれば、こうした優れた効果を奏することに加え、スイングシリンダがカバーにより保護されることとなって、建設機械での作業時に発生する落石等の落下物や飛散物によりスイングシリンダが損傷するのを確実に防止することができる。

以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを図１乃至図８を用いて説明することにより、本発明を実施するための望ましい形態を明らかにする。

最初に、図１乃至図５に基づき、本発明を具体化した第１の例の建設機械について説明する。図１は、本発明を具体化した第１の例の建設機械の要部を示す平面図で、旋回フレーム上に設置される諸装置や旋回フレームの上面側の部材を取り除いた状態で示す図、図２は、一部を破断して示す図１の建設機械の右側面図、図３は、一部を破断して示す図１の建設機械の左側面図、図４は、図１の建設機械においてスイングポストを右側に回動させた状態を示す要部の平面図、図５は、図１の建設機械においてスイングポストを左側に回動させた状態を示す要部の平面図である。なお、これらの図には、建設機械の例として油圧ショベルを図示している。

これらの図おいて既述の図９及び図１０と同一の符号を付けた部分は、これら図９及び図１０と同等の部分を表すので、詳述しない。

本発明を具体化した第１の例の建設機械は、図９及び図１０の従来の建設機械と同様、上部旋回体３の基盤となる旋回フレーム５と、この旋回フレーム５の前端部側に水平方向に回動可能に軸着され作業装置４のブーム４Ａが傾動可能に取り付けられるスイングポストと、ロッド部２３Ａの先端部をスイングポスト側に軸着しチューブ部２３Ｂの基部を旋回フレーム５側に軸着して伸縮することによりスイングポストを左右に回動させるように駆動するスイングシリンダ２３とを備えていて、この点では、従来の建設機械と変わらない。ただし、この第１の例の建設機械におけるスイングポスト１３は、従来の建設機械におけるスイングポスト１３’と細部の構造については異なる。

まず、旋回フレーム５の基本構造の詳細について述べると、６は底板７上に一対の縦板８，９を立設して構成されて旋回フレーム５の中央部をなすセンターフレーム、７は厚肉の鋼板等で前後方向に延びるように形成されて旋回フレーム５の中央部に配置された、センターフレーム６の底部をなす底板、８はこの底板７上に前後方向に延びるように立設された左縦板、９はこの左縦板８の右側に間隔を置いて前後方向に延びるように底板７上に立設された右縦板、１０はこれらの縦板８，９の上部に架け渡されるようにして溶接等により固着された上板、１１は左縦板８の左のサイドに配置されて旋回フレーム５の左サイド部をなす左サイドフレーム、１２は右縦板９の右のサイドに配置されて旋回フレーム５の右サイド部をなす右サイドフレーム、１７はセンターフレーム６の後端部に連結されカウンタウエイト等が設置されるテールフレームである。

図１には、旋回フレーム５の内部を見ることができるようにするため、旋回フレーム５の上板１０は、便宜上、その大半を破断して図示している。この図１に示す建設機械の旋回フレーム５は、ミニ油圧ショベルに関するものであり、センターフレーム６と左サイドフレーム１１と右サイドフレーム１２とテールフレーム１７とにより強固な支持構造体として構成されている。このミニ油圧ショベルでは、旋回フレーム５の前部左側に、左サイドフレーム１１からセンターフレーム６にかけてキャブ３Ａが設置され、旋回フレーム５の前後方向中間部に、センターフレーム６、左サイドフレーム１１及びテールフレーム１７に跨るように建屋カバー３Ｂが設置される。この建屋カバー３Ｂの室内には、エンジンやこれにより駆動される油圧ポンプ等が設置される。右サイドフレーム１２には、燃料タンク、オイルタンク、コントロールバルブ等、種々の機器類が設置される。

センターフレーム６は、底板７と左縦板８と右縦板９と上板１０とフロントブラケット６Ａとを設けて構成されている。このセンターフレーム６には、旋回フレーム５を下部走行体２に対して旋回可能にする旋回モータを取り付けるため、旋回モータの取付部１８を設けている。センターフレーム６の縦板８，９は、主として、作業装置４で作業をしているときに発生する力を伝達する働きをする高強度の構造部材で形成されている。この縦板８，９の前端部には、センタフレーム６の前端突出部をなすフロントブラケット６Ａが付設されており、このフロントブラケット６Ａには、スイングポスト１３が連結ピン２２で回動可能に軸着されている。

そこで、これらフロントブラケット６Ａやスイングポスト１３の具体的構造について説明する。なお、連結ピン２２には、下側の連結ピン２２Ａと上側の連結ピン２２Ｂとがあるが、説明に支障が生じない場合には、両連結ピン２２Ａ，２２Ｂを区別することなく連結ピン２２と総称する。

まず、フロントブラケット６Ａについて述べると、センターフレーム６の底板７や左右の縦板８，９の前端には、前板６Ｂが溶接等により固着されており、この前板６Ｂには、フロントブラケット６Ａを形成するため、下板７Ｂが溶接等により固着されている。この下板７Ｂは、図１に示すように略四角形状の平板で形成され、この平板には、図２に示すように、下側の連結ピン２２Ｂを嵌挿するための下側ボス部７Ａを突設している。フロントブラケット６Ａの下板７Ｂには、図１に示すように一対の補強部材６Ｃ，６Ｄを縦板８，９に連接するがごとく固着している。また、センターフレーム６の上板１０は、底板７と対向した状態で前後方向に延びて縦板８，９の上端に溶接等により固着されている。この上板１０の前端部は、フロントブラケット６Ａを形成するため、前板６Ｂの前方に下板７Ｂと平行に突出させており、下板７Ｂと同様に略四角形状の平板で形成されている。この平板には、図２に示すように、上側の連結ピン２２Ａを嵌挿するための上側ボス部１０Ａを突設している。この上側ボス部１０Ａは、下側ボス部７Ａと同軸に配置している。

スイングポスト１３について述べると、スイングポスト１３は、旋回フレーム５の前端部側をなすフロントブラケット６Ａに水平方向に回動可能に軸着して作業装置４を左右方向に揺動可能に支持するとともに、作業装置４のブーム４Ａを上下に傾動可能に取り付けるものであり、例えば、鋳造等により一体形成されている。スイングポスト１３は、フロントブラケット６Ａに軸着するための上下一対の上側ボス挟持部１３Ａ及び下側ボス挟持部１３Ｂと、作業装置４を取り付けるための左右一対の左側作業装置取付板１４及び右側作業装置取付板１５と、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａを軸着するためのシリンダブラケット１６とを設けて構成されている。このスイングポスト１３については、これらの構成要素のうち、シリンダブラケット１６に本発明に係る最大の特徴がある。

図１から察知することができるように、上側ボス挟持部１３Ａは、上側ボス部１０Ａを上下から挟んで軸着することができるようにするため、一対のボス挟持片１３Ａ₁ ，１３Ａ₂ を設けて二股状に形成して、上下に、上側の連結ピン２２Ａを挿通するためのピン孔を穿設している。同様にして、下側ボス挟持部１３Ｂは、下側ボス部７Ａを上下から挟んで軸着することができるようにするため、一対のボス挟持片１３Ｂ₁ ，１３Ｂ₂ を設けて二股状に形成して、上下に、下側の連結ピン２２Ｂを挿通するためのピン孔を穿設している。これら上側ボス挟持部１３Ａと下側ボス挟持部１３Ｂとの間には、スイングシリンダ２３の伸長時にロッド部２３Ａが入り込めるだけの間隙を設けている。

左側作業装置取付板１４及び右側作業装置取付板１５は、図２及び図３に示すように下側ボス挟持部１３Ａ及び上側ボス挟持部１３Ｂに対して前方及び上方に突出するように連なっており、図１に示すようにボス挟持部１３Ａ，１３Ｂの左右に互いに対向した状態で設けられている。これら一対の左側作業装置取付板１４及び右側作業装置取付板１５は、それぞれ、上側ボス挟持部１３Ｂよりも上方に突出したブーム取付部１４Ａ及びブーム取付部１５Ａと、下側ボス挟持部１３Ａ及び上側ボス挟持部１３Ｂよりも前方に突出したブームシリンダ取付部１４Ｂ及びブームシリンダ取付部１５Ｂとを有する。一対のブーム取付部１４Ａ，１５Ａには、それぞれピン孔１４Ａｐ，１５Ａｐが穿設されており、両ピン孔１４Ａｐ，１５Ａｐには、ピンを挿通してブーム４Ａが上下方向に傾動可能に軸着される。また、一対のブームシリンダ取付部１４Ｂ，１５Ｂには、それぞれピン孔１４Ｂｐ，１５Ｂｐが穿設されており、両ピン孔１４Ｂｐ，１５Ｂｐには、ピンを挿通してブームシリンダ４Ｄが上下方向に揺動可能に軸着される。

本建設機械の特徴をなすシリンダブラケット１６について述べると、シリンダブラケット１６は、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａの先端部をスイングポスト１３側に連結ピン２４で回動可能に軸着できるようにするためにスイングポスト１３に付設したものであり、シリンダブラケット１６には、連結ピン２４を挿通するためのピン孔が穿設されている。このシリンダブラケット１６の最大の特徴は、スイングポスト１３が中立状態にあるとき（スイングポスト１３の非回動時）に、スイングポスト１３側へのロッド部２３Ａの軸着部すなわち連結ピン２４を旋回フレーム５の前端部側へのスイングポスト１３の軸着部すなわち連結ピン２２よりも後方寄りに位置させるように配置した点にある。

こうしたシリンダブラケット１６の配置を具現するため、図１に示す例では、連結ピン２４が装着されるシリンダブラケット１６を、連結ピン２２が装着されるスイングポスト１３の左側の後部に付設することにより、連結ピン２４を連結ピン２２よりも後方寄りに配置するようにしている。ここに示す例では、シリンダブラケット１６を左側後部に付設しているが、後述する要件を満たせば、右側後部に付設してもよく、シリンダブラケット１６は、要は、連結ピン２４が連結ピン２２よりも後方寄りに配置されるように付設すればよい。

また、図１の例では、シリンダブラケット１６をスイングポスト１３の左側の後部に付設する場合、シリンダブラケット１６の左側端をスイングポスト１３の左側端と一直線に揃えるようにすることにより、スイングポスト１３が中立状態にあるときにシリンダブラケット１６がスイングポスト１３の側端から突出しないように設けている。このシリンダブラケット１６は、図３に示すように、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａの先端部を上下から挟んで軸着できるようにするため、後端部に二股部１６Ａを形成しており、この二股部１６Ａには、ロッド部２３Ａを軸着する連結ピン２４を挿通するためのピン孔を穿設している。さらに、このシリンダブラケット１６は、フロントブラケット６Ａの形成部材である上板１０の前端部と下板７Ｂとの間に配置して、その大半がフロントブラケット６Ａ内に納められるように設けている。

次に、前記のシリンダブラケット１６の特徴との関連において技術的意義をもたらすスイングシリンダ２３の特徴について述べる。本発明に係る建設機械におけるスイングシリンダ２３の特徴は、旋回フレーム５側へのスイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂの軸着部すなわち連結ピン２５を旋回フレーム５の前側コーナ付近に配置するようにした点にあり、図１に示す例では、旋回フレーム５（右サイドフレーム１２）の右前側のコーナ付近でかつ旋回フレーム５の外方に配置している。そのため、チューブ部２３Ｂを旋回フレーム５側に軸着するためのブラケット２７を、旋回フレーム５の右前側のコーナ付近におて旋回フレーム５の外方に突出させるように設けており、チューブ部２３Ｂの基部をこのブラケット２７に連結ピン２５で回動可能に軸着するようにしている。

一方、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａは、同シリンダ２３の非伸縮時には、先端部が前記したようにシリンダブラケット１６の二股部１６Ａで挟持されて同ブラケット１６内に納められ、中間部が図２に示すようにフロントブラケット６Ａの上板１０及び下板７Ｂの間に納められるようになっている。また、スイングシリンダ２３の伸長時には、図４に示すように、ロッド部２３Ａの先端側のより多くの部分がフロントブラケット６Ａで覆われ、その中間側がスイングポスト１３の上側ボス挟持部１３Ａと下側ボス挟持部１３Ｂとの間の間隙に入り込んでスイングポスト１３内に納められるようになっている。さらに、スイングシリンダ２３の縮小時には、図５に示すようにシリンダブラケット１６がスイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂに近接して、ロッド部２３Ａのほとんどの部分がチューブ部やシリンダブラケット１６で覆われるようになっている。これらの点も、図１０の従来の建設機械にはみられない特徴であり、後述する付加的な効果をもたらす。

以上述べた第１の例の建設機械の特徴のうち、最大の特徴は、スイングポスト１３が中立状態にあるときに連結ピン２４を連結ピン２２よりも後方寄りに位置させるように配置するとともに連結ピン２５を旋回フレーム５の前側コーナ付近に配置するようにした点にある。ただし、その場合に、スイングシリンダ２３の伸長時にスイングポスト１３をチューブ部２３Ｂの軸着部である連結ピン２５の方に回動させ、スイングシリンダ２３の縮小時にスイングポスト１３を連結ピン２５と反対の方に回動させ得るように構成することを要件とする。これらの事項は、後述する各例の建設機械にも全て共通する事項である。

前記の要件を図４及び図５を用いて説明すると、スイングシリンダ２３を伸ばしたときには、図４に示すようにスイングポスト１３を連結ピン２５の方である右側に回動させ、スイングシリンダ２３を縮めたときには、図５に示すようにその反対の方である左側に回動させるようにする。これに対し、図１０に図示の従来の建設機械では、スイングシリンダ２３の伸長時にスイングポスト１３を連結ピン２５と反対の方に回動させ、スイングシリンダ２３の縮小時にスイングポスト１３を連結ピン２５の方に回動させるようにしていて、連結ピン２４，２５の配置だけではなく、スイングシリンダ２３の伸縮とスイングポスト１３の回動方向との関係も本建設機械とは異なる。

以上述べた第１の例の建設機械に基づいて、後述する各例の建設機械とも共通する本発明に係る基本的な作用効果について説明する。

第１の例の建設機械では、以上の構造を備えているので、スイングポスト１３は、従来とは異なり、スイングシリンダ２３の伸長時に連結ピン２５の方に回動し、その縮小時に連結ピン２５と反対の方に回動するが、その過程で、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやこれの取付部であるシリンダブラケット１６が従来のようにスイングポスト１３の前方に突き出るようなことはない。すなわち、スイングポスト１３が左右何れの方向へ回動する過程においても、連結ピン２４は、少なくとも、連結ピン２２と連結ピン２５とを通る線よりも外側に突き出ることはないので、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやシリンダブラケット１６がスイングポスト１３の前方に突き出るようなことは、実際上はあり得ない。そのため、ブーム４Ａをスイングさせる際やブーム４Ａをスイングさせた姿勢で上部旋回体３の旋回操作を行う際に、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやシリンダブラケット１６を、作業現場周辺の石や壁等の障害物に従来よりも衝突しにくくすることができる。

ところで、従来の建設機械では、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａを軸着するための連結ピン２４を、スイングポスト１３の回動軸となる連結ピン２２の側部に設けて、スイングシリンダ２３の伸長時にスイングポスト１３を連結ピン２５と反対の方に回動させるようにしていたため、スイングシリンダ２３は、旋回フレーム５内を縦断するようにチューブ部２３Ｂの基部（連結ピン２５の位置）を旋回フレーム５の後方側に配置する必要があった。これに対し、本建設機械では、スイングポスト１３が中立状態にあるときに連結ピン２４を連結ピン２２よりも後方寄りに位置させるようにしたことにより、連結ピン２５の個所すなわちチューブ部２３Ｂの基部を旋回フレーム５の前側コーナ付近に配置することが可能となるので、スイングシリンダ２３を従来のように旋回フレーム５内に縦断して設ける配置を採らなくても済むように改善することができる。

そのため、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂを軸着する側の旋回フレーム５の領域（図１の例では右サイドフレーム１２）に、燃料タンク、オイルタンク、コントロールバルブ等の種々の機器類を配置する場合に、これらの機器類を配置するための空間に自由度ができて、これらの機器類の配置や寸法が従来のようにスイングシリンダ２３により制約を受けるのを解消することができる。以上の結果、本建設機械では、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやこれのスイングポスト１３側への取付部であるシリンダブラケット１６が従来よりも損傷しにくくなり、かつ、旋回フレーム５に設置する機器類のレイアウトが従来のようには制約を受けない。

本建設機械では、スイングポスト１３の回動過程でスイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやシリンダブラケット１６が従来のようにスイングポスト１３の前方に突き出るようなことはないので、狭隘な場所において上部旋回体３の旋回操作や所期の作業を従来よりも円滑に行うことができる。また、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂが従来のように旋回フレーム５内に縦断するように配置されるようなことはないので、旋回フレーム５に設置する機器類の配置空間にゆとりができて、旋回フレーム５に設置する機器やスイングシリンダ２３等の保守点検作業が従来よりも行いやすくなる。

第１の例の建設機械は、以上の基本的な作用効果を奏することに加え、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａを軸着するための連結ピン２４をスイングポスト１３の左側に配置するとともにチューブ部２３Ｂを軸着するための連結ピン２５を旋回フレーム５の右前側のコーナ付近に配置していて、連結ピン２４及び連結ピン２５をそれぞれスイングポスト１３及び旋回フレーム５の左右反対側寄りに配置するようにしているので、こうした配置を採らない場合に比べて連結ピン２４と連結ピン２５との間隔を大きくとることができる。そのため、スイングシリンダ２３を伸縮するときのスイングシリンダ２３のストロークを大きくすることができてスイングポスト１３の回動量を多くすることができる。

本建設機械では、シリンダブラケット１６を、スイングポスト１３が中立状態にあるときにスイングポスト１３の側端から突出させないように設けているので、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａやシリンダブラケット１６がスイングポスト１３で守られることとなって、スイングシリンダ２３の伸長時や上部旋回体３の旋回時等の作業時に、これらロッド部２３Ａやシリンダブラケット１６が作業現場の周辺に衝突して損傷する危険性を著しく低減することができる。また、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂを旋回フレーム５側に軸着するためのブラケット２７を旋回フレーム５の前方外周部から突出させるように設けているので、旋回フレーム５に設置する燃料タンク、オイルタンク、コントロールバルブ等の種々の機器類のレイアウトがスイングシリンダ２３によっては全く制約を受けなくなり、そのレイアウトを一層有利に定めることができるとともに、スイングシリンダ２３の保守点検の便もきわめて良い。

さらに、ロッド部２３Ａが最大限露出する特にスイングシリンダ２３の伸長時には、図４に示すように、ロッド部２３Ａの先端側のより多くの部分がフロントブラケット６Ａで覆われ、更には、その中間側がスイングポスト１３の上側ボス挟持部１３Ａと下側ボス挟持部１３Ｂとの間の間隙に入り込んでスイングポスト１３内に納められるので、建設機械での作業時に発生する落下物や飛散物によりスイングシリンダ２３のロッド部２３Ａが傷付くのを確実に防ぐことができて、スイングシリンダ２３の油漏れ事故の発生を著しく抑止することができる。

また、スイングシリンダ２３の非伸縮時には、図１に示すようにロッド部２３Ａの露出部分の略全体がフロントブラケット６Ａの上板１０と下板７Ｂとの間に納められているので、ブーム４Ａをスイングさせない通常の姿勢で作業をしているときでも、スイングシリンダ２３のロッド部２３Ａが前記落下物や飛散物により傷付くのを確実に防ぐことができて、スイングシリンダ２３の油漏れ事故の発生を著しく抑止することができる。一方、シリンダブラケット１６は、スイングシリンダ２３の非伸縮時に大半がフロントブラケット６Ａ内に納められるようにしているので、通常の姿勢で作業をしているときにスイングシリンダ２３が前記落下物や飛散物により傷付くことも、確実に防ぐことができる。

最後に、図６乃至図８に基づき、本発明を具体化した第２の例乃至第４の例の建設機械について説明する。図６は、本発明を具体化した第２の例の建設機械の要部を示す図１と同様の平面図、図７は、本発明を具体化した第３の例の建設機械の要部を示す図１と同様の平面図、図８は、本発明を具体化した第４の例の建設機械における前部の平面図である。なお、これら図６乃至図８において既述の図と同一の符号を付けた部分は、同図と同等の部分を表すので、詳述しない。

まず、図６に基づき、本発明を具体化した第２の例の建設機械について、第１の例の建設機械と比較しながら特徴点を説明する。

この第２の例の建設機械は、図６を図１と対照すれば分かるように、シリンダブラケット１６及びスイングシリンダ２３の左右の配置を第１の例の建設機械とは逆にした点以外に第１の例の建設機械と実質上差異はない。すなわち、本建設機械は、シリンダブラケット１６をスイングポスト１３の右側の後部に付設するとともに、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂの基部を、旋回フレーム５（左サイドフレーム１１）の左前側のコーナ付近でかつ旋回フレーム５の外方にブラケット２７を介して連結ピン２５により軸着している。また、シリンダブラケット１６をスイングポスト１３の右側の後部に付設する場合には、シリンダブラケット１６の右側端をスイングポスト１３の右側端と一直線に揃えるようにすることにより、スイングポスト１３が中立状態にあるときにシリンダブラケット１６がスイングポスト１３の側端から突出しないように設けている。したがって、本建設機械は、第１の例の建設機械と全く同様の作用効果を奏する。

図７に基づき、本発明を具体化した第３の例の建設機械について、第１の例の建設機械と比較しながら特徴点を説明する。

この第３の例の建設機械は、第１の例の建設機械において右サイドフレーム１２の外方にブラケット２７を介して連結ピン２５で軸着していたスイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂの基部を図７に点線で示すように右サイドフレーム１２の内部空間に入れて同フレーム１２の右前側のコーナ付近で連結ピン２５により軸着するようにしたものである。その結果、チューブ部２３Ｂの一部が右サイドフレーム１２の内部に納められることとなる。また、こうした構造に関連して、右サイドフレーム１２内で軸着されて外部に導出されたスイングシリンダ２３を水平方向に揺動させることができるようにするため、右サイドフレーム１２の前端面には、所定幅の溝孔を設けている。本建設機械は、こうした点以外は第１の例の建設機械と実質上差異はない。

したがって、本建設機械は、第１の例の建設機械においてブラケット２７を旋回フレーム５の前方外周部から突出させるように設け点に関する作用効果を除いて、第１の例の建設機械と同様の作用効果を奏する。加えて、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂの基部を旋回フレーム５内に入れて軸着するようにしていてチューブ部２３Ｂの一部が旋回フレーム５の内部に納められているので、旋回フレーム５の前方へのスイングシリンダ２３の張出し量を少なくすることができるとともに、スイングシリンダ２３の一部が旋回フレーム５内に納められて保護されることとなる。そのため、建設機械での作業時に発生する落下物や飛散物によりスイングシリンダ２３が損傷するのを防止することができる。

図８に基づき、本発明を具体化した第４の例の建設機械について、第１の例の建設機械と比較しながら特徴点を説明する。

この第４の例の建設機械は、第１の例の建設機械において、スイングシリンダ２３を、旋回フレーム５（右サイドフレーム１２）の前端部に取り付けたカバー２８により保護するようにしたものである。このカバー２８は、右サイドフレーム１２の右前側のコーナ付近に軸着されたスイングシリンダ２３をスイングポスト１３の回動過程で水平方向に揺動させることができるようにするため、カバー２８の内部空間が左側に向けて漸次拡大するように平面視台形状に形成されている。本建設機械は、こうした点以外は第１の例の建設機械と実質上差異はない。したがって、本建設機械は、第１の例の建設機械と同様の作用効果を奏することに加え、スイングシリンダ２３がカバー２８により保護されることとなって、建設機械での作業時に発生する落石等の落下物や飛散物によりスイングシリンダ２３が損傷するのを一層確実に防止することができる。

以上述べた第３の例及び第４の例の建設機械は、何れも、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂを旋回フレーム５の右前側コーナ付近に軸着しているが、これらの例の建設機械に関する構造は、スイングシリンダ２３のチューブ部２３Ｂを旋回フレーム５の左前側コーナ付近に軸着した建設機械にも適用することができる。建設機械の中には、旋回フレームの前側隅部の角を取り除いて同部に丸みを付けたものもあるが、こうした建設機械についても、スイングシリンダのチューブ部の軸着部を、その丸みを付けた旋回フレームの前側コーナ付近に配置することにより、本発明を適用することができる。

本発明を具体化した第１の例の建設機械の要部を示す平面図で、旋回フレーム上に設置される諸装置や旋回フレームの上面側の部材を取り除いた状態で示す図である。 一部を破断して示す図１の建設機械の右側面図である。 一部を破断して示す図１の建設機械の左側面図である。 図１の建設機械においてスイングポストを右側に回動させた状態を示す要部の平面図である。 図１の建設機械においてスイングポストを左側に回動させた状態を示す要部の平面図である。 本発明を具体化した第２の例の建設機械の要部を示す図１と同様の平面図である。 本発明を具体化した第３の例の建設機械の要部を示す図１と同様の平面図である。 本発明を具体化した第４の例の建設機械における前部の平面図である。 従来の建設機械の全体像を概略的に示す側面図である。 旋回フレーム上に設置されている諸装置や旋回フレームの上面側の部材を取り除いた状態で示す従来の建設機械の上部旋回体の平面図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ 作業装置
４Ａ ブーム
５ 旋回フレーム
６ センタフレーム
６Ａ フロントブラケット
７ 底板
７Ａ 下側ボス部
７Ｂ 下板
８ 左縦板
９ 右縦板
１０ 上板
１０Ａ 上側ボス部
１１ 左サイドフレーム
１２ 右サイドフレーム
１３ スイングポスト
１３Ａ 下側ボス挟持部
１３Ｂ 上側ボス挟持部
１４ 左側作業装置取付板
１５ 右側作業装置取付板
１６ シリンダブラケット
２２ 連結ピン
２２Ａ 下側の連結ピン
２２Ｂ 上側の連結ピン
２３ スイングシリンダ２３
２３Ａ （スイングシリンダ２３の）ロッド部
２３Ｂ （スイングシリンダ２３の）チューブ部
２４，２５ 連結ピン
２７ ブラケット
２８ カバー

Claims (6)

1. 上部旋回体の基盤となる旋回フレームと、この旋回フレームの前端部側に水平方向に回動可能に軸着され作業装置のブームが傾動可能に取り付けられるスイングポストと、チューブ部の基部を旋回フレーム側に軸着しロッド部の先端部をスイングポスト側に軸着して伸縮することによりスイングポストを左右に回動させるように駆動するスイングシリンダとを備えた建設機械において、スイングポストが中立状態にあるときにスイングポスト側へのスイングシリンダのロッド部の軸着部を旋回フレームの前端部側へのスイングポストの軸着部よりも後方寄りに位置させるように配置するとともに、旋回フレーム側へのスイングシリンダのチューブ部の軸着部を旋回フレームの前側コーナ付近に配置して、スイングシリンダの伸長時にスイングポストを前記チューブ部の軸着部の方に回動させ、スイングシリンダの縮小時にスイングポストを前記チューブ部の軸着部と反対の方に回動させ得るように構成したことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、スイングポスト側へのスイングシリンダのロッド部の軸着部を、旋回フレーム側へのスイングシリンダのチューブ部の軸着部から遠い方のスイングポストの左右一方の側寄りに配置するようにしたことを特徴とする建設機械。
3. 請求項１又は請求項２に記載の建設機械において、スイングシリンダのロッド部をスイングポスト側に軸着するためのブラケットを、スイングポストが中立状態にあるときにスイングポストの側端から突出させないように設けていることを特徴とする建設機械。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の建設機械において、スイングシリンダのチューブ部の基部を旋回フレームの内部空間に入れて前側コーナ付近で軸着するようにしたことを特徴とする建設機械。
5. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の建設機械の旋回フレームにおいて、スイングシリンダのチューブ部を旋回フレーム側に軸着するためのブラケットを、旋回フレームの外方に突出させるように設けたことを特徴とする建設機械。
6. 請求項５に記載の建設機械において、スイングシリンダを、旋回フレームに取り付けたカバーにより保護するようにしたことを特徴とする建設機械。

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