JP2009138395A - Construction machinery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パイプを曲げて形成されたハンドレールを、下部走行体上に旋回可能に載置された上部旋回体に配置させた建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine in which a handrail formed by bending a pipe is disposed on an upper swing body that is rotatably mounted on a lower traveling body.
油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体の上部位置に旋回装置を介して上部旋回体が設置されており、この上部旋回体は旋回フレームを有するものである。この旋回フレームには、オペレータが搭乗する運転室が設置されると共に、建屋が設置され、この建屋内にエンジン等、各種の機器類が収納されており、さらに旋回フレーム上にはタンク類等が配置される。 In a construction machine such as a hydraulic excavator, an upper swing body is installed at an upper position of a lower traveling body via a swing device, and the upper swing body has a swing frame. The swivel frame is provided with a driver's cab in which an operator is boarded, a building is installed, and various devices such as an engine are stored in the building. Further, tanks and the like are disposed on the swivel frame. Be placed.
地上から上部旋回体の旋回フレームに昇り降りし、また旋回フレームから建屋やタンクの上部に昇り降りするための手がかりになるものが必要になる。このために設けられるのがハンドレールである。ハンドレールは、一般に、中空状のパイプからなり、このハンドレールの下端部は旋回フレームにおける低所に固定され、上端部は燃料タンクや建屋の上面等に固定されることになる。 What is needed as a clue to ascend and descend from the ground to the upper revolving frame of the upper revolving structure and to ascend and descend from the revolving frame to the upper part of the building or tank. A handrail is provided for this purpose. The handrail is generally made of a hollow pipe, and the lower end portion of the handrail is fixed at a low position in the revolving frame, and the upper end portion is fixed to the upper surface of the fuel tank or the building.
建設機械に備えられるハンドレールにおいては、振動や揺動によって、旋回フレーム及び燃料タンクの上面に固定される部分に、曲げモーメントが作用する。特に、燃料タンクの上面に固定される部分には、大きな曲げモーメントが作用することから、例えば、特許文献1に記載される従来技術の建設機械に備えられるハンドレールは、燃料タンクの上面に溶接等で固着した取付座と、その取付座の上面に溶接等で固着したシートスクリューと、そのシートスクリューにボルト等で固定される手すり本体とによって構成され、更に取付座はシートスクリューより広い面積を有している。 In the handrail provided in the construction machine, a bending moment acts on a portion fixed to the upper surface of the revolving frame and the fuel tank by vibration and swing. In particular, since a large bending moment acts on the portion fixed to the upper surface of the fuel tank, for example, the handrail provided in the construction machine of the prior art described in Patent Document 1 is welded to the upper surface of the fuel tank. A seat fixed to the upper surface of the mounting seat by welding or the like, and a handrail body fixed to the seat screw with a bolt or the like, and the mounting seat has a larger area than the seat screw. Have.
このように、構成される従来技術の建設機械に備えられるハンドレールは、手すり本体を固定するためのシートスクリューを直接タンクの上面に固着するのではなく、広い面積を有する取付座を介して燃料タンクの上面に固定することで、薄い板材で形成される燃料タンクが損傷しないようにしている。
しかしながら、ハンドレールに作用する大きな曲げモーメントは、燃料タンクの上面のみならず、ハンドレールが固定される根元部分にも作用する。例えば、手すり本体とシートスクリューをボルトで固定する部分が挙げられる。 However, the large bending moment acting on the handrail acts not only on the upper surface of the fuel tank but also on the root portion where the handrail is fixed. For example, the part which fixes a handrail main body and a seat screw with a volt | bolt is mentioned.
以上のことから、従来技術の建設機械に備えられるハンドレールでは、燃料タンクの損傷を防止する効果は有するが、ハンドレールが固定される根元部分における損傷を防止することはできない課題が残る。 From the above, the handrail provided in the conventional construction machine has the effect of preventing the fuel tank from being damaged, but there remains a problem that the damage to the root portion to which the handrail is fixed cannot be prevented.
このように、従来技術の建設機械に備えられるハンドレールでは上述のような課題があり、本発明はこの課題を解決するためになされたものであって、燃料タンクの上面を含むハンドレールが固定される根元部分に作用する曲げモーメントを低減し、ハンドレールの耐久性が向上し、且つ燃料タンクの損傷を防止する建設機械を提供することを目的としている。 As described above, the handrail provided in the construction machine of the prior art has the above-mentioned problems, and the present invention has been made to solve this problem, and the handrail including the upper surface of the fuel tank is fixed. An object of the present invention is to provide a construction machine that can reduce the bending moment acting on the root portion, improve the durability of the handrail, and prevent damage to the fuel tank.
上述した課題を解決するため、パイプを曲げて形成されたハンドレールを、下部走行体上に旋回可能に載置された上部旋回体に配置させた建設機械に適用される。 In order to solve the above-described problem, the present invention is applied to a construction machine in which a handrail formed by bending a pipe is disposed on an upper swing body that is rotatably mounted on a lower traveling body.
請求項1の発明が採用する構成は、前記ハンドレールは、下部における曲成部の下部側反転部と、上部における曲成部の上部側反転部と、前記下部側反転部と前記上部側反転部の間に設けられる中間部とから成り、前記中間部の外表面側に複数の穴が設けられていることを特徴とする。 The structure adopted by the invention of claim 1 is that the handrail includes a lower side inversion portion of a bent portion at a lower portion, an upper side inversion portion of a bent portion at an upper portion, the lower side inversion portion and the upper side inversion portion. And an intermediate portion provided between the portions, wherein a plurality of holes are provided on the outer surface side of the intermediate portion.
請求項2の発明が採用する構成は、前記複数の穴は、それぞれがほぼ同一の大きさで、且つ、直径が5mm以下で設定され、前記ハンドレールを輪切りした断面における前記複数の穴の配置間隔は、放射状にほぼ等間隔に配置され、前記ハンドレールの長手方向における、前記複数の穴の配置間隔は、ほぼ等間隔に配置されることを特徴とする。 The structure adopted by the invention of claim 2 is that the plurality of holes are set to have substantially the same size and a diameter of 5 mm or less, and the plurality of holes are arranged in a cross section of the handrail. The intervals are radially arranged at substantially equal intervals, and the arrangement intervals of the plurality of holes in the longitudinal direction of the handrail are arranged at substantially equal intervals.
ハンドレールにおいては、振動や揺動によって、旋回フレーム及び燃料タンクの上面に固定される部分に、曲げモーメントが作用する。特に、燃料タンクの上面に固定される部分には、大きな曲げモーメントが作用する。 In the handrail, a bending moment acts on a portion fixed to the upper surface of the swivel frame and the fuel tank by vibration and swinging. In particular, a large bending moment acts on the portion fixed to the upper surface of the fuel tank.
本発明で構成されるハンドレールの中間部の外表面側に複数の穴を設けることでハンドレールの軽量化を図ることができ、ハンドレールに作用する慣性力が低減される。慣性力が低減されたハンドレールは、ハンドレールが固定される根元部分に作用する曲げモーメントを低減させることができハンドレールの耐久性が向上する。また、燃料タンクについても損傷を防止できる。 By providing a plurality of holes on the outer surface side of the intermediate portion of the handrail constructed according to the present invention, the weight of the handrail can be reduced, and the inertial force acting on the handrail is reduced. The handrail with reduced inertial force can reduce the bending moment acting on the root portion to which the handrail is fixed, and the durability of the handrail is improved. Moreover, damage to the fuel tank can also be prevented.
以上のように構成したハンドレールを備えた建設機械は、ハンドレールの中間部の外表面側に複数の穴を設け軽量化を図ることで、ハンドレールに作用する慣性力が低減され、旋回フレーム及び燃料タンクの上面に固定される上下端の各固定部とハンドレールを接続する根元部分の応力集中を低減させることができ、ハンドレールの耐久性が向上し、且つ燃料タンクの損傷を防止する。 The construction machine having the handrail configured as described above has a plurality of holes on the outer surface side of the intermediate portion of the handrail to reduce the weight, thereby reducing the inertial force acting on the handrail, and the turning frame. In addition, it is possible to reduce stress concentration at the base portion connecting the handrail with the fixed portions at the upper and lower ends fixed to the upper surface of the fuel tank, thereby improving the durability of the handrail and preventing damage to the fuel tank. .
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、図1に建設機械の一例として、油圧ショベルの全体構成を示す。同図において、1は履帯式の走行手段1aを左右一対備えた下部走行体、2はこの下部走行体1上に旋回装置3を介して旋回可能に載置された上部旋回体である。上部旋回体2は旋回フレーム10を有し、この旋回フレーム10には掘削作業手段11が設けられており、また掘削作業手段11に隣接する位置に運転室12が設置されている。さらにまた、運転室12と掘削作業手段11を挟んだ反対側の位置には、図2に示すように、燃料タンク14及び作動油タンク15が設置されている。そして、旋回フレーム10の最後方の位置にはカウンタウエイト16が載置されている。
First, FIG. 1 shows an overall configuration of a hydraulic excavator as an example of a construction machine. In the figure, reference numeral 1 denotes a lower traveling body provided with a pair of left and right crawler type traveling means 1a, and 2 denotes an upper revolving body mounted on the lower traveling body 1 via a revolving
機械のメンテナンスを行う作業者や、油圧ショベルを操作するオペレータ(以下、作業者等という)は、燃料タンク14及び作動油タンク15の上面部や建屋13の上面に昇って作業をすることがある。このために、燃料タンク14の前方部に、この燃料タンク14に昇り降りするための昇降機構が設けられている。
An operator who performs maintenance of the machine or an operator who operates a hydraulic excavator (hereinafter referred to as an operator or the like) may work by ascending to the upper surfaces of the
昇降機構は足場と手すりとから構成される。足場は、図2及び図3に示したように、旋回フレーム10において、前方側であって、運転室12の設置部とはこの掘削作業手段11を挟んだ反対側の位置に設けられている。最も低い位置の足場は第1のステップ20である。次いで、第2のステップとして機能するのは、燃料タンク14の前部位置に配置した収納ボックスとしての工具箱21の上面部である。また、燃料タンク14の側壁にはさらにもう一つの足場としての第3のステップ22が設けられている。なお、足場の数及び構造は必ずしも前述したものに限らない。
The lifting mechanism is composed of a scaffold and a handrail. As shown in FIGS. 2 and 3, the scaffold is provided at the front side of the revolving
従って、燃料タンク14に燃料補給をする場合や、建屋13の内部をメンテナンスする場合等においては、作業者等は燃料タンク14の上部に昇ることになるが、その際には、まず履帯からなる走行手段1aを構成する履帯の上に昇り、次いで第1のステップ20、第2のステップの工具箱21の上面板21a、さらに第3のステップ22に順次昇ることによって、燃料タンク14の上面板14aに至ることになる。
Therefore, when refueling the
次に、ハンドレール30は、前述のようにして作業者等が燃料タンク14に昇降する際の手すりとして用いられる。ハンドレール30は作業者等が手で把持するのに好適な太さで中空状のパイプで構成される把持用ロッド部31を有し、この把持用ロッド部31は旋回体フレーム10の前方において、上下方向に延在して設けられており、かつ燃料タンク14の方向に向けてなだらかに湾曲した中間部31aが形成されている。そして、この把持用ロッド部31の上部側と下部側は曲成されている。
Next, the
ハンドレール30における把持用ロッド部31の下部側の曲成部分は、下部側反転部31bを構成している。この下部側反転部31bから延在される端部は、下端固定部31cとなっている。この下端固定部31cは、工具箱21の下部に位置する旋回フレーム10の前面板21bに図示しないねじ座を介してねじ止めされている。
A bent portion on the lower side of the
また、把持用ロッド部31の上部側も曲成されて、上部側反転部31dを構成している。この上部側反転部31dからは概略鉛直方向に向けられて、その端部は上端固定部31eとなっている。この上端固定部31eは燃料タンク14の上面14aに図示しないねじ座を介してねじ止めされている。
In addition, the upper side of the
図4はハンドレール30における把持用ロッド部31の中間部31aのA部を拡大した図で、図5は中間部31aをB部とC部で輪切りにした断面図である。
4 is an enlarged view of a portion A of the intermediate portion 31a of the
図3〜図5に示すように、中間部31aの外表面側には複数個の穴32が形成されている。穴32は、把持したときに指等が挟まれることのないように直径d1が約5mm以下で設定されている。また、把持用ロッド部31は把持しやすいように外径d2がほぼ均一な約25〜36mmの中空状のパイプを曲成して形成され、ハンドレールの用途や大きさ、等によって適宜選択される。
As shown in FIGS. 3 to 5, a plurality of
そして、図5の輪切りした面におけるそれぞれの穴32は、ほぼ同じ直径d1で、穴32の配置間隔θ1(配置角度)は、ほぼ等間隔に放射状に配置される。また、把持用ロッド部31の長手方向に対する穴32の配置間隔x1もほぼ等間隔に配置される。
And each
図3及び図5では、穴32の直径d1が約5mm、把持用ロッド部30の外径d2が約30mm、配置間隔θ1(配置角度)が約45度で8個配置、配置間隔x1が約10mm、輪切りにした断面間の穴32のずれ間隔θ2(ずれ角度)は22.5度で表示しているが、これらのd1、d2、θ1、x1、θ2の値と、配置位置x2と、配置範囲x3とは、把持用ロッド部31の強度を考慮して適宜設定される。
3 and 5, the diameter d1 of the
また、他の実施の形態を示す例として、図6に示すように穴32の代わりに、ゴルフボールの外表面に形成されるディンプル33(くぼみ)のような形状を形成しても良い。
As an example showing another embodiment, a shape such as a dimple 33 (recess) formed on the outer surface of the golf ball may be formed instead of the
ここで、前述した穴32を形成することで、把持用ロッド部31の重量がどの程度低減するか計算してみる。計算に用いる仕様と把持用ロッド31の重量低減率の計算結果を以下に示す。
Here, it will be calculated how much the weight of the
d1=5mm d2=30mm
θ1=45度 θ2=22.5度
x1=10mm x3=1000mm
L=3000mm t(パイプの肉厚)=2.5mm
穴32の輪切り面当たりの個数=8個 穴32の全個数=8×101=808個
・把持用ロッド部31の金属部分の体積(穴32なしの状態)
=(((π×d22)/4)−((π×(d2−(t×2))2)/4))×L
=(((3.14×302)/4)−((3.14×(30−(2.5×2))2)/4))×3000
=647700mm2
・穴32の部分の体積(直径5mmで高さtの円柱として計算)
=((π×d12)/4)×t×808
=((3.14×52)/4)×2.5×808=39642.5mm2
・穴32を形成することによる把持用ロッド部31の重量低減率
=(39642.5/647700)×100=6.1%
上記の仕様の場合、穴32を形成することによって、把持用ロッド部31の重量を約6.1%低減することができる。
d1 = 5mm d2 = 30mm
θ1 = 45 degrees θ2 = 22.5 degrees x1 = 10 mm x3 = 1000 mm
L = 3000mm t (pipe thickness) = 2.5mm
Number of
= ((((Pi) * d2 < 2 >) / 4)-(((pi) * (d2- (t * 2)) 2 ) / 4)) * L
= (((3.14 × 30 2 ) / 4) − ((3.14 × (30− (2.5 × 2)) 2 ) / 4)) × 3000
= 647700mm 2
-Volume of the hole 32 (calculated as a cylinder with a diameter of 5 mm and height t)
= ((Π × d1 2 ) / 4) × t × 808
= ((3.14 × 5 2 ) / 4) × 2.5 × 808 = 39642.5 mm 2
-Weight reduction rate of the holding
In the case of the above specifications, by forming the
以上のように構成されるハンドレール30は、旋回フレーム10等に固定する下端固定部31cと、燃料タンク14の上面14aに固定する上端固定部31eと、旋回フレーム10へ昇り降りの際に把持する把持用ロッド部31とで構成され、把持用ロッド部31の中間部31aの外表面側に複数の穴32を設けることでハンドレール30の軽量化を図ることができ、ハンドレール30に作用する慣性力が低減される。さらに、穴32が設けられる中間部31aを把持用ロッド部31で比較的上部の位置に設定することで、重量低減率以上の慣性力の低減効果が得られる。
The
このように慣性力が低減されたハンドレール30は、ハンドレール30が固定される根元部分に作用する曲げモーメントを低減させることができハンドレール30の耐久性が向上する。また、従来技術によって考慮された燃料タンク14aについても損傷を防止できる。
Thus, the
更に、建設機械に設けられるハンドレール30は、ハンドレール30の本来の目的である旋回フレーム10への昇り降り性を考慮すると把持しやすい外径及び形状であることが望まれる。本発明では、把持用ロッド部31の中間部31aの外表面側に設けられる複数の穴32は、把持用ロッド部31の軽量化とともに、把持用ロッド部31をしっかり握りしめて把持するときの滑り止めの効果もあり、ほぼ同一の大きさの穴32が整然と配置されることで、その滑り止めの効果を確実に発揮でき、把持しやすく良好な昇り降り性が得られる。
Furthermore, it is desirable that the
1 下部走行体
1a 走行手段
2 上部旋回体
3 旋回装置
10 旋回フレーム
11 掘削作業手段
12 運転室
13 建屋
14 燃料タンク
14a 上面板
15 作動油タンク
16 カウンタウエイト
20 第1のステップ
21 工具箱
21a 上面板
21b 前面板
22 第3のステップ
30 ハンドレール
31 把持用ロッド部
31a 中間部
31b 下部側反転部
31c 下端固定部
31d 上部側反転部
31e 上端固定部
32 穴
33 ディンプル
d1 穴32の直径
d2 把持用ロッド部の外径
θ1 穴32の配置間隔(配置角度)
θ2 輪切りにした断面間の穴32のずれ間隔(ずれ角度)
x1 把持用ロッド31の長手方向に対する穴32の配置間隔
x2 穴32の配置位置
x3 穴32の配置範囲
L 把持用ロッドの全長
t 把持用ロッド32の肉厚(パイプの肉厚)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
θ2 Misalignment distance (displacement angle) of the
x1 Distance between
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007314979A JP2009138395A (en) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007314979A JP2009138395A (en) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Construction machinery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009138395A true JP2009138395A (en) | 2009-06-25 |
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ID=40869291
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009138395A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11525241B2 (en) * | 2017-08-24 | 2022-12-13 | Caterpillar Sarl | Hydraulic shovel |
-
2007
- 2007-12-05 JP JP2007314979A patent/JP2009138395A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11525241B2 (en) * | 2017-08-24 | 2022-12-13 | Caterpillar Sarl | Hydraulic shovel |
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