JP2016008400A

JP2016008400A - 作業機械

Info

Publication number: JP2016008400A
Application number: JP2014128307A
Authority: JP
Inventors: 泰彦島津; Yasuhiko Shimazu; 恭平小坂; kyohei Kosaka
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-18
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: JP6303860B2

Abstract

【課題】スイベルジョイントの回り止め処理が容易にできる作業機械を提供する。【解決手段】上部旋回体３０に、挿入口３９が開口している底板３１ｂが備えられ、下部走行体１０に、挿入口３９に挿入されるスイベルジョイント２１が備えられている。スイベルジョイント２１は、下部走行体１０に固定される下側接続部２１ｂと、挿入口３９を通じて底板３１ｂの上に突出する上側接続部２１ａとを有している。上側接続部２１ａを固定する回り止め構造５０は、回り止め部材５１と、固定片６１及び締結片６２を有する回り止め支持部６０とを有し、回り止め部材５１が、固定片６１と締結片６２とで挟まれて支持されている。【選択図】図６

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関し、その中でも特にスイベルジョイントの回り止め構造に関する。

図１に、従来の作業機械の一例として油圧ショベル１００を示す。油圧ショベル１００は、大略、下部走行体１０と上部旋回体３０とで構成されている。下部走行体１０には、油圧モータ１１で回転駆動する一対のクローラ１２，１２が設置されていて、上部旋回体３０は、その下部走行体１０の上に旋回自在に搭載されている。

具体的には、上部旋回体３０の土台は、旋回ベアリング２０を介して下部走行体１０に支持されたアッパーフレーム３１によって構成されており、そのアッパーフレーム３１が旋回軸Ｊを中心に旋回自在となっている。アッパーフレーム３１の上には、その前後方向に互いに対向して延びる一対の縦板３１ａ，３１ａが立設されていて、これら縦板３１ａ，３１ａの前部に油圧制御によって作業動作を行うアタッチメント３３が軸支されている。

アッパーフレーム３１の前部には、オペレータが乗り込むキャブ３４が設置されており、アッパーフレーム３１の中間部には、エンジンや油圧機器３７等を収容した機械室３５が設置されている。アッパーフレーム３１の後部には、アタッチメント３３との間で前後のバランスを保つ高重量のカウンターウエイト３６が設置されている。

そして、旋回ベアリング２０の中心部には、下部走行体１０と上部旋回体３０との間で、油圧配管を中継するスイベルジョイント２１が設置されている。

スイベルジョイント２１は、図２に詳しく示すように、下部走行体１０のロアフレーム１３の中央部に設置されている。スイベルジョイント２１は、中心が旋回軸Ｊと一致するようにロアフレーム１３に立設された縦長な略円柱形状の部材からなり、互いに回動自在に連結された上側接続部２１ａと下側接続部２１ｂとを有している。

下側接続部２１ｂは、ロアフレーム１３に固定されていて、図１に示すように、油圧モータ１１から延びる複数の下側油圧配管１４が、下側接続部２１ｂに設けられた不図示の下側接続口に接続されている。一方、上側接続部２１ａはアッパーフレーム３１に固定されていて、油圧機器３７から延びる複数の上側油圧配管３８が、上側接続部２１ａに設けられた所定の上側接続口２２に接続されている。

なお、図示はしないが、スイベルジョイント２１の内部には、下側接続部２１ｂに対して上側接続部２１ａが回動しても、互いに対応する上側接続口２２と下側接続口との間で常に連通状態が維持される複数の油路が形成されている。

図３に、アッパーフレーム３１を詳しく示す。アッパーフレーム３１は、肉厚な金属板からなる底板３１ｂや、底板３１ｂの左右に張り出すように組み付けられたサイドデッキ３１ｃなどで構成されている。一対の縦板３１ａ，３１ａは、底板３１ｂの上に立設されている。

旋回ベアリング２０は、底板３１ｂの前部を支持しており、底板３１ｂの前部における旋回ベアリング２０の中心部に、スイベルジョイント２１が挿入される円形の挿入口３９が形成されている。

挿入口３９の上方のスペースの左右両側は、上方に大きく張り出した縦板３１ａの前部によって仕切られており、また、挿入口３９の上方のスペースの前側は、左右の縦板３１ａ，３１ａの間に架設された補強板３１ｄによって仕切られている。なお、挿入口３９の後方に形成されている孔４０は、旋回モータを設置するための取付孔である。

油圧ショベル１００の製造過程において、アッパーフレーム３１は、ロアフレーム１３の上の所定位置に載置するようにして下部走行体１０に組み付けられる。アッパーフレーム３１が下部走行体１０に組み付けられると、上側接続部２１ａは、挿入口３９を通じて底板３１ｂの上に突出する。

底板３１ｂと上側接続部２１ａとの間には、回り止め構造５０が設けられている。その回り止め構造５０を用いて回り止め処理することにより、上側接続部２１ａは、底板３１ｂに対して回動不能に支持される。

図４を用い、その回り止め構造５０及び回り止め処理の従来例を詳しく説明する。図４の（ａ）は、アッパーフレーム３１が下部走行体１０に組み付けられて、上側接続部２１ａが底板３１ｂの上に突出した状態を表している。

上側接続部２１ａの上部にある複数の短管は、上側油圧配管３８が接続される上側接続口２２である。図示はしていないが、これら上側接続口２２の各々には、長尺な油圧ホースが予め装着されている場合もある。

上側接続部２１ａの側部には、ボルト様の回り止め部材５１が締結される締結孔５２が設けられている。締結孔５２は、上側接続部２１ａの外周面から径方向を中心に向かって延びている。

そして、挿入口３９の近傍の底板３１ｂの上面には回り止め支持部１０１が設けられている。この油圧ショベル１００の回り止め支持部１０１は、上端部から下方に延びる縦長溝１０１ａが形成されたＵ字状の金属プレートからなり、底板３１ｂに溶接して固定されている。縦長溝１０１ａの幅は、回り止め部材５１の外径よりも僅かに大きく設定されている。

回り止め処理では、まず、縦長溝１０１ａと締結孔５２とが径方向に重なり合うように、上側接続部２１ａを回動させて位置決めする作業が行われる。その後、回り止め部材５１を縦長溝１０１ａに上方から差し入れて、回り止め部材５１を回り止め支持部１０１に組み付ける。そうして、回り止め部材５１を締結孔５２に締結し、更に回り止め部材５１に装着されているナット５１ａを締め込むことで、回り止め部材５１を上側接続部２１ａに固定する。

そうすることで、図４の（ｂ）に示すように、上側接続部２１ａは、回り止め部材５１及び回り止め支持部１０１を介して底板３１ｂに回動不能に支持される。

この種の回り止め構造は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１では、スイベルジョイントの外周面に凸部が形成されていて、その凸部を、テーブルに設けられた凹部に嵌合させることによって回り止めしている。

実開平４−８９１４９号公報

上述したような回り止め構造５０の場合、締結孔５２と縦長溝１０１ａとが、径方向にぴったりと重なり合わなければ、回り止め部材５１の締結ができない。そのため、上側接続部２１ａを回動させてこれらの位置を合わせる位置決め作業が行われているが、その作業が作業者にとって負担となっている。

図５に、その作業状況を示す。底板３１ｂの上に突出した上側接続部２１ａの左右両側には、縦板３１ａがあるため、通常は、補強板３１ｄの上に作業者が身を乗り掛けるようにして作業することになる。

上側接続部２１ａには、手で掴むのに適当な部分が無いため、上側接続部２１ａを確りと持つのは難しいうえに、腕力の強い作業者でも困難なほど、上側接続部２１ａを回動させるには強い力が必要とされる。上側接続口２２に油圧ホースが装着されている場合には、油圧ホースの重みが加わるし、作業の邪魔になって尚更である。

このように、スイベルジョイント２１の回り止め処理は、微妙な位置調整を、窮屈な姿勢で力を込めて行う必要があるため、作業者にとって困難な作業となっている。

そこで、本発明の目的は、スイベルジョイントの回り止め処理が容易にでき、組立作業性に優れた作業機械を提供することにある。

本発明は、下部走行体の上に、上部旋回体が旋回自在に搭載されている作業機械に関する。前記上部旋回体には、前記下部走行体に旋回ベアリングを介して支持されて当該旋回ベアリングの中心部に挿入口が開口している底板が備えられている。前記下部走行体には、前記挿入口に挿入されるスイベルジョイントが備えられている。

前記スイベルジョイントは、前記下部走行体に固定される下側接続部と、前記下側接続部に回動自在に設けられて前記挿入口を通じて前記底板の上に突出する上側接続部とを有している。前記底板と前記上側接続部との間には、当該上側接続部を当該底板に対して回動不能に支持する回り止め構造が設けられていて、前記回り止め構造は、前記上側接続部の側部に、外方に突き出すように接続される回り止め部材と、前記底板の前記挿入口の近傍に設けられた回り止め支持部とを有している。

そして、前記回り止め支持部が、前記底板に固定された固定片と、前記固定部に締結して固定される締結片とを有し、前記回り止め部材が、前記固定片と前記締結片とにより、その回動方向の両側から挟まれて支持されている。

すなわち、この作業機械によれば、回り止め支持部が、底板に固定された固定片と、固定部に締結して固定される締結片とを有していて、回り止め部材が、その固定片と締結片とで、回り止め部材が回動する方向の両側から挟まれて支持されているので、先に回り止め部材を上側接続部に接続しても、後から固定片と締結片とで挟み込んで回り止め部材を回動不能に支持できる。

先に回り止め部材を上側接続部に接続すれば、回り止め部材が把手として利用できるため、上側接続部の回動操作が容易になる。しかも、回り止め部材は、上側接続部の側部から外方に突き出しているため、力のモーメントを利用して、より弱い力で上側接続部を回動できるようになる。

従って、スイベルジョイントの回り止め処理が容易になり、組立作業性が向上する。

特に、前記挿入口が、前記底板の前部に配置され、前記挿入口の上方の前側及び左右両側が、前記底板に立設された部材によって仕切られている場合には、前記締結片が、締結具を上方から締結することによって前記固定片に固定されているようにするとよい。

そうすれば、作業者が締結片にアクセスし易い方向と、締結片の締結方向とが一致するので、締結片の締結作業も容易になり、よりいっそう組立作業性を向上させることができる。

本発明の作業機械によれば、スイベルジョイントの回り止め処理が容易にできるため、組立作業の負担軽減が図れる。

従来の油圧ショベルを示す概略図である。従来の油圧ショベルの下部走行体を示す概略斜視図である。従来の油圧ショベルのアッパーフレームを示す概略斜視図である。（ａ），（ｂ）は、従来の油圧ショベルにおける、スイベルジョイントの回り止め処理を説明する概略図である。従来の油圧ショベルにおける、スイベルジョイントの回り止め処理を説明する概略図である。本発明の実施形態における、油圧ショベルの要部を示す概略図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態における、スイベルジョイントの回り止め処理を説明する概略図である。（ａ）〜（ｄ）は、回り止め支持部の変形例を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図６及び図７に、本実施形態の油圧ショベル１の要部を示す。この油圧ショベル１は、上述した油圧ショベル１００と比べると、回り止め構造５０の一部が異なっており、その他の構造は実質的に同じである。従って、その異なる部分について詳しく説明し、上述した従来の油圧ショベル１００と同じ構造や部材については同じ符合を用いてその説明は省略する。

（回り止め構造）
この油圧ショベル１の回り止め構造５０は、上側接続部２１ａに設けられた締結孔５２や回り止め部材５１、回り止め支持部６０などで構成されている。締結孔５２及び回り止め部材５１の構造は、上述した油圧ショベル１００と同じである。

一方、回り止め支持部６０は、固定片６１や締結片６２などで構成されていて、回り止め支持部１０１とは異なっている。

具体的に、固定片６１は、一方の側面（支持側面）に縦長な凹部６１ｂが形成されたコ字状の金属部材からなり、底板３１ｂに溶接して固定されている。固定片６１は、旋回軸Ｊの周方向に凹部６１ｂを向けた状態で挿入口３９の近傍に配置されている。

凹部６１ｂの深さは、その上端から下端までほぼ同じであり、回り止め部材５１の外径よりも僅かに大きく設定されている。凹部６１ｂの上下端の各々に隣接して、ネジ孔ｎが横向きに開口する一対の締結座ｔ，ｔが形成されている。

締結片６２は、固定片６１の支持側面側に取り付けられる角柱状の金属部材からなり、その両端部の各々には、各ネジ孔ｎに対応して、横方向に貫通した貫通孔ｋが形成されている。

従って、この油圧ショベル１の場合、スイベルジョイント２１の回り止め処理は次のようにして行うことができる。

図７の（ａ）に示すように、まず、締結孔５２に回り止め部材５１を締結（接続）し、上側接続部２１ａに回り止め部材５１を固定する。そうすることで、回り止め部材５１が上側接続部２１ａの側面から外方に突き出した状態となるため、回り止め部材５１を把手として利用できるようになる。

そうして、回り止め部材５１を掴み、矢印で示すように、回り止め支持部６０の凹部６１ｂの底面に接するまで上側接続部２１ａを回動させる。回り止め部材５１は、上側接続部２１ａの中心から径方向に延びているため、弱い力でも上側接続部２１ａを容易に回動させることができる。

その後、貫通孔ｋとネジ孔ｎとが各々重なり合うように、締結片６２の両端部を締結座ｔに合わせ、各貫通孔ｋに横方から差し込んだ締結ボルトＢをネジ孔ｎにねじ込んで、締結片６２を固定片６１に締結する。

その結果、図７の（ｂ）に示すように、回り止め部材５１は、固定片６１と締結片６２とにより、その回動方向の両側から挟まれた状態となるため、回動不能に支持される。

すなわち、この油圧ショベル１によれば、回り止め処理の過程で、回り止め部材５１を把手としても利用できるので、作業負担の軽減を無駄なく図ることができる。

（変形例）
回り止め支持部６０は、様々な変形例が考えられる。その一例を、図８に示す。

図８の（ａ）に、締結ボルトＢを上方から差し込んで、締結片６２Ａを固定片６１Ａに締結できるようにした回り止め支持部６０Ａを示す（変形例の主な部材の符合は、Ａ等の付加により区別する。以下の変形例も同様）。この回り止め支持部６０Ａの場合、締結作業が上方から行えるので、十分な作業スペースが利用できるし、作業姿勢が楽になるため、より作業性に優れる。

具体的には、この回り止め支持部６０Ａの固定片６１Ａは、上述した固定片６１と同じ形状及び配置の金属部材であり、支持側面に凹部６１ｂが形成され、挿入口３９の近傍に所定の状態で固定されている。締結座ｔ２が、固定片６１Ａの上端面に１つ設けられていて、その締結座ｔ２に、第２ネジ孔ｎ２が上向きに開口している。

締結片６２Ａは、固定片６１Ａの支持側面に密着される縦長な規制片部７１と、規制片部７１の上端部から横方に張り出して、固定片６１Ａの締結座ｔ２と密着される取付片部７２と、で構成された逆Ｌ字状の金属部材からなる。取付片部７２には、第２ネジ孔ｎ２に対応して、上下方向に貫通した第２貫通孔ｋ２が形成されている。

従って、この回り止め支持部６０Ａの場合、規制片部７１を支持側面に、取付片部７２を締結座ｔ２に、それぞれ密着させて、重なり合った第２貫通孔ｋ２と第２ネジ孔ｎ２とに、上方から締結ボルトＢをねじ込むことにより、締結片６２Ａを固定片６１Ａに締結する。それにより、凹部６１ｂの開口部分は規制片部７１で塞がれるため、この回り止め支持部６０Ａの場合も、固定片６１Ａと締結片６２Ａとで、回り止め部材５１を挟み込んで回動不能に支持できる。

この回り止め支持部６０Ａの場合、短い締結ボルトＢで固定片６１Ａと締結片６２Ａとを確りと固定できる利点がある。

図８の（ｂ）に、締結ボルトＢが上方から差し込める別の変形例を示す。

本変形例の回り止め支持部６０Ｂでは、固定片６１Ｂの形状が異なっている。支持側面における凹部６１ｂの下側に、載置部７５が延設されている。その載置部７５の上端面に締結座ｔ３が設けられていて、その締結座ｔ３に、第３ネジ孔ｎ３が２つ上向きに開口している。

本変形例の締結片６２Ｂは、載置部７５に載置可能な矩形プレート状の金属部材からなり、各第３ネジ孔ｎ３に対応して、上下方向に貫通した第３貫通孔ｋ３が２つ形成されている。

従って、この回り止め支持部６０Ｂの場合、締結片６２Ｂを載置部７５の上に置き、重なり合った各第３貫通孔ｋ３と第３ネジ孔ｎ３とに、上方から締結ボルトＢをねじ込むことにより、締結片６２Ｂを固定片６１Ｂに締結する。それにより、凹部６１ｂの開口部分は締結片６２Ｂで塞がれるため、この回り止め支持部６０Ｂの場合も、固定片６１Ｂと締結片６２Ｂとで、回り止め部材５１を挟み込んで回動不能に支持できる。

この回り止め支持部６０Ｂの場合、締結片６２Ｂが横方向にがたつき難いため、安定して回り止め部材５１の回動を規制できる利点がある。なお、締結ボルトＢは２つに限らず、１つ又は３つ以上であってもよい。

図８の（ｃ）に、従来の回り止め支持部１０１と同様の形状にできる変形例を示す。

本変形例の回り止め支持部６０Ｃの固定片６１Ｃは、底板３１ｂに固定される横長な横片部７７と、横片部７７の一方の端部から上方に延びる縦片部７８とでＬ字状に形成されている。横片部７７の先端部分の上端面に締結座ｔ４が設けられていて、その締結座ｔ４に、第４ネジ孔ｎ４が１つ上向きに開口している。

本変形例の締結片６２Ｃは、縦片部７８と略同一寸法の角柱状の金属部材からなる。締結片６２Ｃには、その上下端間を貫通する第４貫通孔ｋ４が形成されている。

従って、この回り止め支持部６０Ｃでは、縦片部７８と対向するように締結片６２Ｃを締結座ｔ４の上に置き、重なり合った第４貫通孔ｋ４と第４ネジ孔ｎ４とに、上方から締結ボルトＢをねじ込めば、従来の回り止め支持部１０１と同様の形状にすることができる。

図８の（ｄ）に、（ａ）と（ｂ）の変形例を組み合わせた回り止め支持部６０Ｄを示す。

本変形例の回り止め支持部６０Ｄの固定片６１Ｄは、（ｂ）の固定片６１Ｂと略同一の形状となっている。具体的には、支持側面における凹部６１ｂの下側に、締結座が設けられた載置部７５が延設されている。その締結座には、ネジ孔が１つ上向きに開口している。更に、固定片６１Ｄの上端面にも、上向きに開口したネジ孔が形成された締結座が設けられている。

本変形例の締結片６２Ｄは、（ａ）の締結片６２Ａと略同一の形状となっており、規制片部７１と、その上端部から横方に張り出した取付片部７２とで逆Ｌ字状に形成されている。取付片部７２には、上下方向に貫通した貫通孔が形成されている。更に、規制片部７１にも、上下方向に貫通した貫通孔が形成されている。

従って、この回り止め支持部６０Ｄの場合、取付片部７２を固定片６１Ｄの上端面の締結座の上に置くとともに、規制片部７１を載置部７５の締結座の上に置き、重なり合った各貫通孔と各第５ネジ孔とに、上方から締結ボルトＢをねじ込むことにより、締結片６２Ｄを固定片６１Ｄに締結する。

この回り止め支持部６０Ｄの場合、固定片６１Ｄと締結片６２Ｄとを強固に固定できる利点がある。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、本発明の作業機械は、油圧ショベルに限らず、クレーン等にも適用できる。回り止め部材５１は、上側接続部２１ａに接続できればよい。従って、回り止め部材５１は、ボルト以外でもよく、その形状は変形できる。

上側接続部２１ａの対向する二箇所に、２つの回り止め部材５１を逆向きに接続してもよい。そうすれば、よりいっそう上側接続部２１ａが回動し易くなる。

１油圧ショベル
１０下部走行体
２０旋回ベアリング
２１スイベルジョイント
２１ａ上側接続部
２１ｂ下側接続部
３０上部旋回体
３１アッパーフレーム
３１ａ縦板
３１ｂ底板
３９挿入口
５０回り止め構造
５１回り止め部材
６０回り止め支持部
６１固定片
６２締結片

Claims

下部走行体の上に、上部旋回体が旋回自在に搭載されている作業機械であって、
前記上部旋回体には、前記下部走行体に旋回ベアリングを介して支持されて、当該旋回ベアリングの中心部に挿入口が開口している底板が備えられ、
前記下部走行体には、前記挿入口に挿入されるスイベルジョイントが備えられ、
前記スイベルジョイントは、
前記下部走行体に固定される下側接続部と、
前記下側接続部に回動自在に設けられ、前記挿入口を通じて前記底板の上に突出する上側接続部と、
を有し、
前記底板と前記上側接続部との間に、当該上側接続部を当該底板に対して回動不能に支持する回り止め構造が設けられていて、
前記回り止め構造は、
前記上側接続部の側部に、外方に突き出すように接続される回り止め部材と、
前記底板の前記挿入口の近傍に設けられた回り止め支持部と、
を有し、
前記回り止め支持部が、
前記底板に固定された固定片と、
前記固定部に締結して固定される締結片と、
を有し、
前記回り止め部材が、前記固定片と前記締結片とにより、その回動方向の両側から挟まれて支持されている作業機械。
請求項１に記載の作業機械において、
前記挿入口は、前記底板の前部に配置され、
前記挿入口の上方の前側及び左右両側は、前記底板に立設された部材によって仕切られていて、
前記締結片が、締結具を上方から締結することによって前記固定片に固定されている作業機械。