JP4845206B2 - 建設機械のアンダーカバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械のエンジンなどを保護するアンダーカバー装置に係わり、特に油圧ショベルなどに用いられて好適な建設機械のアンダーカバー装置に関する。

この種のアンダーカバー装置は、例えば油圧ショベルの上部旋回体に搭載されたエンジンやエンジン回りの種々の機器や装置を保護するためのアンダーカバーを備え、このアンダーカバーは、それらの保守、点検の作業を容易に行えるように、上部旋回体の旋回フレームに着脱可能に複数取り付けられている。
ここで、例えば特許文献１には、一対のアンダーカバーの隣接する各々の縁部を重ね合わせ、この重ね部分にボルトを通してアンダーカバーを旋回フレームに締結する技術が開示されている。
特開２００２−１７３９５０号公報

ところで、この種のアンダーカバーは、建設機械の走行時などにおいて上部旋回体にその下側から障害物が接触しても、上記エンジンや機器装置類の損傷を防止することが本来の目的であるから、特に強化カバーを採用するモデルの場合にはアンダーカバーの厚み寸法が厚く、その重量は重い。
一方、アンダーカバーの着脱作業は、上部旋回体の下側に潜っての上向き作業となるため、重量の重いアンダーカバーは作業者の負担を大きくし、着脱作業が容易な構造のアンダーカバーが望まれている。

しかしながら、上記従来技術では、アンダーカバーを着脱する際にアンダーカバーを手で支えながら固定ボルトの締め付け、或いは緩め作業を行う必要があり、また、一対のアンダーカバーの両方を取り外すには、固定ボルトをすべて完全に取り外さなければならないため、一人でのアンダーカバーの着脱作業は困難であり、複数の作業者でも大変な労力を要するとの問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、アンダーカバーに対する信頼性を損なうことなく、アンダーカバーの着脱に際し、その作業効率を容易に向上させる建設機械のアンダーカバー装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の建設機械のアンダーカバー装置は、走行可能な機体枠上に原動機を含む駆動源を搭載し、駆動源を機体枠上の建屋内に収容した建設機械において、機体枠の下部に設けられ、建屋の底の一部を構成すべく矩形形状をなすとともに、互いに背向する両端縁のそれぞれに同一方向に延びる係合溝を有するアンダーカバーと、機体枠に対してアンダーカバーを取り外し可能に取り付けるための着脱手段とを備え、着脱手段は、機体枠の下部から下方に突出するとともに係合溝に相対的に進入可能な軸部と、この軸部の下端に設けられて係合溝の溝幅よりも大きな受け部とからなり、各係合溝のそれぞれと組みをなす支持部材を含み、各係合溝はＵ字形状をなし、支持部材の軸部が挿通可能な挿通部と、挿通部の底となる円弧状部とから形成され、支持部材のアンダーカバーの一方の端縁の係合溝はアンダーカバーの他方の端縁の係合溝よりも長く、この長い方の係合溝の円弧状部とアンダーカバーの他方の端縁との間の距離は、支持部材における受け部間の距離よりも短く、アンダーカバーの他方の端縁の短い方の係合溝の円弧状部から一方の端縁までの離間距離は、支持部材における受け部間の距離に受け部の直径を加えた合計長さに略等しいか、又は合計長さよりも長いことを特徴としている。

更にまた、請求項２記載の発明では、支持部材は、機体枠の下部に予め螺合され、受け部としてのヘッド部を有する支持ボルトであって、この支持ボルトはヘッド部と機体枠の下部との間にアンダーカバーを挟み込むべく機体枠に向けて螺進可能であることを特徴としている。

従って、請求項１記載の本発明の建設機械のアンダーカバー装置によれば、支持部材の軸部にアンダーカバーの係合溝を嵌め合わせることで、支持部材の受け部にてアンダーカバーを支持できるから、アンダーカバーの取り付け作業中、作業者はアンダーカバーの全重量を下から支える必要はなく、作業者の負担が軽減されてアンダーカバー取り付けの作業効率が大幅に向上する。
また、各係合溝はＵ字形状をなし、支持部材の軸部が挿通可能な挿通部と、挿通部の底となる円弧状部とから形成され、支持部材のアンダーカバーの一方の端縁の係合溝はアンダーカバーの他方の端縁の係合溝よりも長く、この長い方の係合溝の円弧状部とアンダーカバーの他方の端縁との間の距離は、支持部材における受け部間の距離よりも短く、アンダーカバーの他方の端縁の短い方の係合溝の円弧状部から一方の端縁までの離間距離は、支持部材における受け部間の距離に受け部の直径を加えた合計長さに略等しいか、又は合計長さよりも長くする。これにより、係合溝の挿通部から支持部材が抜け出すことがなく、係合溝内に受け入れられたままに維持されるべく、係合溝の円弧状部に支持部材の挿通部が当接した状態になるように係合溝の長さを設定することができるため、機枠に対してアンダーカバーを容易に位置決めしながら、機枠にアンダーカバーを確実に取り付けることができ、アンダーカバーの着脱作業効率を容易に向上できる。

更に、請求項２記載の発明によれば、支持部材は機体枠の下部に予め螺合された支持ボルトであって、この支持ボルトはアンダーカバー装着の際に取り外す必要はなく、アンダーカバーを挟み込むべく機体枠に向けて螺進可能である。よって、アンダーカバーの装着に係るボルトの取り付け、取り外し作業が軽減され、アンダーカバー着脱の作業効率の更なる向上に寄与するとともに、アンダーカバーの装着が確実に行われ、アンダーカバーに対する信頼性が向上する。

以下、図面を用い本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、例えば油圧ショベル１は、クローラタイプの下部走行体２を備えた建設機械であり、この下部走行体２上には上部旋回体４が旋回可能に設けられている。上部旋回体４の前方には作業装置６が設けられ、この作業装置６はその基部が上部旋回体４に枢支されたブーム８、このブーム８の先端に回動可能に連結されたアーム１０及びこのアーム１０の先端に回動可能に連結された掘削バケット１２から構成され、これらブーム８、アーム１０及び掘削バケット１２は一対のブームシリンダ１４、アームシリンダ１６及びバケットシリンダ１８によりそれぞれ回動操作される。

また、上部旋回体４の前部には下部走行体２の走行や作業装置６の操作を行うための運転室２０が設けられ、そして、上部旋回体４の後部には作業装置６に対するカウンタウエイト２２が取り付けられている。更に、運転室２０とカウンタウエイト２２と間にはエンジン建屋（建屋）２４が配置され、このエンジン建屋２４内にエンジン（原動機）やその他の種々の機器や装置が収容されている。そして、エンジンは下部走行体２及び作業装置６に動力、つまり、油圧エネルギを供給する油圧ポンプを駆動する。

ここで、エンジン建屋２４内のエンジンや、機器及び装置類は上部旋回体４の底を形成する旋回フレーム上に搭載されている。旋回フレームは上部旋回体４の中央を前後方向に互いに平行に延びる一対のセンタフレーム（機体枠）と、これらセンタフレームを連結し、センタフレームの左右両側にそれぞれ張り出したサイドフレーム（機体枠）とからなる。そして、これらフレームの下面には多数のアンダーカバーが取り付けられ、これらアンダーカバーは上部旋回体の底面を形成する。なお、図１中、旋回フレームはそのセンタフレーム２８のみで示されている。

上述のアンダーカバーについて詳述すると、図２，３に示すように、アンダーカバーには、サイドフレームの底面を形成する複数のアンダーカバー３２と、一対のセンタフレーム２８間に跨る矩形のアンダーカバー３４とが含まれ、特に、このアンダーカバー３４はエンジンの直下に位置付けられ、センタフレーム２８の下面に着脱可能に取り付けられている。それ故、アンダーカバー３４はエンジンや、その周辺の機器及び装置類を下方から覆うことで、これらを保護し、そして、アンダーカバー３４が取り外されたとき、エンジンの下方に開口部が形成され、この開口部を通じてエンジンや、種々の機器及び装置類へのアクセスが可能となり、これらの保守、点検の作業を容易に行うことができる。

次に、センタフレーム２８に対するアンダーカバー３４の取り付け構造について、以下に詳述する。
図４（ａ）に示すように、各センタフレーム２８の下面（下部）２８ａにはそれぞれ２つのねじ孔２８ｂが形成され、これらねじ孔２８ｂはそのセンタフレーム２８の長手方向に所定の間隔を存して互いに離間している。各ねじ孔２８ｂには、それぞれ支持ボルト３０が取り付けられ、各支持ボルト３０はねじ孔２８ｂに螺合したねじ部（軸部）３０ａと、ヘッド部（受け部）３０ｂとを有する。そして、支持ボルト３０は、ヘッド部３０ｂの下面３０ｃとセンタフレーム２８の下面２８ａとの間に所定の間隙ｄを有してセンタフレーム２８に螺合されている。一方、図４（ｂ）に示すように、各センタフレーム２８に取り付けられる２つずつの支持ボルト３０はそれらのヘッド部３０ｂが矩形形状の角部に位置すべく配置され、センタフレーム２８の長手方向に沿うヘッド部３０ｂ間の離間距離はＬｂで表されている。

一方、図５（ａ），（ｂ）に示すように、アンダーカバー３４には係合溝３８，４０が２個ずつ形成され、係合溝３８はセンタフレーム２８にアンダーカバー３４を着脱する際、上部旋回体４の前方側となるアンダーカバー３４の前縁３４ａに形成され、これに対し、係合溝４０はアンダーカバー３４の後縁３４ｂに形成されている。
係合溝３８同士の中心間距離隔及び係合溝４０同士の中心間距離は互いに同一であり、これらの中心間距離は上部旋回体４の幅方向に隣設される支持ボルト３０の中心間距離に一致する。更に、アンダーカバー３４の装着方向に関して、前後に組みをなす係合溝３８，４０は同一の線上に位置付けられている。

なお、図の見易さの観点から、図５（ｂ）(図６（ｂ）、図７（ｂ）を含む)中、センタフレーム２８は省略され、その支持ボルト３０のヘッド部のみを略示してある。
係合溝３８はＵ字形状の切欠からなり、支持ボルト３０のねじ部３０ａが挿通可能な挿通部３８ａと、挿通部３８ａの底となる円弧状部３８ｂとから形成され、係合溝４０に向けて長さＬｓ（図５（ａ））だけ延びている。一方、係合溝４０もまたＵ字形状の切欠からなり、係合溝３８と同じく挿通部４０ａ及び円弧状部４０ｂを有し、係合溝３８の長さＬｓより長い長さＬｄだけ係合溝３８に向けて延びている。

また、係合溝３８，溝４０の溝幅は、支持ボルト３０のヘッド部３０ｂの直径より小さく形成されており、これにより、支持ボルト３０のねじ部３０ａが係合溝３８又は４０に位置付けられたとき、支持ボルト３０のヘッド部３０ｂにてアンダーカバー３４を支持可能となる。
更に、アンダーカバー３４は所定の板厚ｔを有し、この板厚ｔは、図５（ａ）に示す如くアンダーカバー３４をセンタフレーム２８に対して傾けた状態で、アンダーカバー３４の係合溝４０内に対応する支持ボルト３０の対応するねじ部３０ａをそれぞれ受け入れて、支持ボルト３０のヘッド部３０ｂとセンタフレーム２８との間の間隙ｄ内にアンダーカバー３４の後縁３４ｂを挿入できるように設定されている。

また、図６に示すように、支持ボルト３０のねじ部３０ａが係合溝４０の円弧状部４０ｂに当接するまでアンダーカバー３４の後縁３４ｂが斜めに差し込まれたとき、係合溝４０の長さＬｄは、アンダーカバー３４の前縁３４ａが前側の支持ボルト３０のヘッド部３０ｂと干渉することなく、アンダーカバー３４の前縁３４ａをセンタフレーム２８の下面２８ａに向けて持ち上げ可能とすべく設定され、これにより、アンダーカバー３４は係合溝４０に対応する支持ボルト３０が係合した状態で、センタフレーム２８の下面２８ａに沿ってセンタフレーム２８の長手方向に移動可能となる。すなわち、係合溝４０の円弧状部４０ａからアンダーカバー３４の前縁３４ａまでの距離Ｌａは、前後の支持ボルト３０のヘッド部３０ｂ間にて規定される支持ボルト離間距離Ｌｂよりも短く設定され、Ｌｂ＞Ｌａの関係を満たしている。

図６に示す状態からアンダーカバー３４が前側の支持ボルト３０に向けて移動されたとき、アンダーカバー３４の係合溝３８に対応する支持ボルト３０のねじ部３０ａがそれぞれ受け入れられる。そして、図７に示すように、係合溝３８の円弧状部３８ｂに支持ボルト３０のねじ部３０ａが当接した状態にあるとき、係合溝３８の長さＬｓ（図５）は、係合溝４０の挿通孔４０ａから後側の支持ボルト３０が抜け出すことがなく、係合溝４０内に受け入れられたままに維持されるべく設定され、これにより、アンダーカバー３４は全ての支持ボルト３０のヘッド部３０ａにより支持可能となる。すなわち、係合溝３８の円弧状部３８ａからアンダーカバー３４の後縁３４ｂまでの離間距離Ｌｃは、前述した支持ボルト離間距離Ｌｂに支持ボルト３０のヘッド部３０ｂの直径を加えた合計長さに略等しいか、好ましくは合計長さよりも長く設定される。

以下、再び図５から図７を参照してアンダーカバー３４の装着手順について纏めると、図５に示すように、アンダーカバー３４の装着を実施する作業者は、アンダーカバー３４をセンタフレーム２８に対して傾斜させた状態で、まず、その係合溝４０を後側の対応する支持ボルト３０に係合させ、更に係合溝４０の円弧状部４０ｂに支持ボルト３０のねじ部３０ａが当接するまでアンダーカバー３４を後方にスライドさせる。これにより、アンダーカバー３４の下面３４ｃは後側の支持ボルト３０のヘッド部３０ｂに点ｐで支持され、また、アンダーカバー３４の後縁３４ｂは、センタフレーム２８の下面２８ｂに接線ｂで当接する。この状態でのアンダーカバー３４にあっては、その荷重が点ｐにて支持される一方、その前縁３４ａの下向きの下降が接線ｂでのアンダーカバー３４の後縁３４ｂとセンタフレーム２８との当接により阻止される。

次に、作業者は、傾斜して支持されたアンダーカバー３４の前縁３４ａを図５中の矢印方向に押上げ、図６に示すように、アンダーカバー３４をセンタフレーム２８に対して略平行に位置づける。ここで、アンダーカバー３４の荷重は点ｐで支持されているため、このときに、図６中の実線矢印方向に向けて作業者に要求される押上げ力は少ない。この状態で、更に、アンダーカバー３４の係合溝３８に対応する前側の支持ボルト３０のねじ部３０ａを受け入れるべくアンダーカバー３４を図６中の点線矢印方向にスライドさせる。そして、図７に示すように、係合溝３８の円弧状部３８ｂを支持ボルト３０のねじ部３０ａに当接させた後、最後に各支持ボルト３０をねじ込み、支持ボルト３０のヘッド部３０ｂとセンタフレーム２８の下面２８ａとの間にアンダーカバー３４を挟み込むことによりアンダーカバー３４の取り付けが完了する。

一方、アンダーカバー３４を取り外す際には、各支持ボルト３０のヘッド部３０ｂをセンタフレーム２８の下面２８ａから所定の距離ｄ以上離間させるべく支持ボルト３０を緩め、次にアンダーカバー３４を図６中の点線矢印とは逆の方向にスライドさせることにより、係合溝３８から前側の支持ボルト３０が相対的に抜け出し、アンダーカバー３４は図５に示す如く傾斜した状態で保持される。この状態で更にアンダーカバー３４を前側の支持ボルト３０側に向けてスライドさせることにより、係合溝４０から後側の支持ボルト３０が相対的に抜け出し、アンダーカバー３０の取り外しが完了する。

以上のように、本実施形態では、アンダーカバー３４を着脱する際、後側の支持ボルト３０のヘッド部３０ｂにアンダーカバー３４を支持させた状態で、アンダーカバー３４をスライドさせることができるため、スライド中、作業者はアンダーカバー３４を下から支える必要はなく、作業者の負担が軽減されてアンダーカバー３４の着脱作業の効率が大幅に向上する。

また、アンダーカバー３４に長さの異なる係合溝３８，４０を形成するだけで、アンダーカバー３４を支持ボルト３０に容易に係合可能となる。更に、係合溝４０の円弧状部４０ｂからアンダーカバー３４の前縁３４ａまでの距離Ｌａが支持ボルト離間距離Ｌｂより短く設定され、そして、係合溝３８の円弧状部３８ｂからアンダーカバー３４の後縁３４ｂまでの距離Ｌｃが支持ボルト離間距離Ｌｂに支持ボルト３０のヘッド部３０ｂの直径を加えた合計長さと略等しいか、又は合計長さよりも長く設定されるだけでの簡単な構成にして、センタフレーム２８に対してアンダーカバー３４を容易に位置決めしながら、センタフレームにアンダーカバー３４を確実に取り付けることができ、アンダーカバー３４の着脱作業効率を容易に向上できる。

更にまた、支持ボルト３０は、アンダーカバー３４の着脱を行う際にセンタフレーム２８から取り外す必要がないので、アンダーカバー３４の着脱の作業効率の更なる向上に寄与するとともに、支持ボルト３０による締付けによりアンダーカバー３４の装着がより強固に且つ確実に行われ、アンダーカバー３４の取り付けに対する信頼性が向上する。
ここで、図８に示すアンダーカバー４２のように、係合溝３８，４０に加え、アンダーカバー４２に別途、複数の挿通孔４４が形成され、そして、センタフレーム２８に挿通孔４４を通じてねじ込まれる固定ボルトのためのねじ孔が形成されている場合にあっては、支持ボルト３０が従来の固定ボルトの機能を果たすため、センタフレーム２８からの取り外しを要求する固定ボルトの本数を低減しつつアンダーカバー４２をセンタフレーム２８に更に強固に装着できる。よって、アンダーカバー４２の着脱に係る作業効率の向上を図りつつ、アンダーカバー４２の取り付けに対する信頼性が更に向上される。

本発明は、上述した一実施例に制約されるものではなく種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態では、長さの異なる係合溝３８，４０が使用されているが、係合溝４０の円弧状部４０ｂからアンダーカバー３４の前縁３４ａまでの距離Ｌａと支持ボルト離間距離ＬｂとがＬｂ＞Ｌａの関係を有し、且つ、係合溝３８の円弧上部３８ｂからアンダーカバー３４の後縁３４ｂまでの距離Ｌｃが支持ボルト離間距離Ｌｂに支持ボルト３０のヘッド部３０ｂの直径を加えた合計長さと略等しいか、又は、合計長さよりも長く設定されている限り、係合溝３８，４０の長さが同一であっても、アンダーカバー３４の着脱は同様にして実施可能である。

また、アンダーカバー３４の着脱に要求されるスライドの方向はセンタフレーム２８の長手方向に限らず、センタフレーム２８の長手方向と交差する方向であってもよいし、センタフレーム２８の長手方向及びその交差方向にそれぞれアンダーカバー３４をスライドさせることで、アンダーカバー３４の着脱を行うようしてもよい。
また、本実施形態では、エンジンにアクセス可能なアンダーカバー３４について詳細を説明したが、図２，３中の他のアンダーカバー３２についても、アンダーカバー３４の着脱構成と同様な構成を適用できることは勿論である。

更に、本発明は油圧ショベルに限らず、種々の建設機械に適用可能であることは言うまでもない。

油圧ショベルを示した側面図である。 図１の油圧ショベルにおける上部旋回体を示した透視斜視図である。 図２のアンダーカバーのみを示した斜視図である。 図３の１つのアンダーカバーを取り付けるための支持ボルトを備えたセンタフレームを示し、（ａ）はセンタフレームを一部破断して示す側面図、（ｂ）はセンタフレームの下面図である。 アンダーカバーの装着過程を示し、（ａ）はアンダーカバーの後縁の係合溝が支持ボルトに係合したる状態を示す図、（ｂ）はそのアンダーカバーの下面図である。 図５の状態からアンダーカバーの装着過程が進み、（ａ）はセンタフレームの下面にアンダーカバーが略平行にされた状態を示す図、（ｂ）はそのアンダーカバーの下面図である。 図６の状態からアンダーカバーの装着過程が進み、（ａ）はセンタフレームにアンダーカバーが支持ボルトで締結された状態を示す図、（ｂ）はそのアンダーカバーの下面図である。 アンダーカバーの変形例を示す図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２４ エンジン建屋（建屋）
２８ センタフレーム（機体枠）
２８ａ 下面（下部）
３０ 支持ボルト（支持部材）
３０ａ ねじ部（軸部）
３０ｂ ヘッド部（受け部）
３２，３４ アンダーカバー
３４ａ 前縁（他方の端縁）
３４ｂ 後縁（一方の端縁）
３８，４０ 係合溝
３８ａ，４０ａ 挿通部
３８ｂ，４０ｂ 円弧状部

Claims (2)

1. 走行可能な機体枠上に原動機を含む駆動源を搭載し、前記駆動源を前記機体枠上の建屋内に収容した建設機械において、
   前記機体枠の下部に設けられ、前記建屋の底の一部を構成すべく矩形形状をなすとともに、互いに背向する両端縁のそれぞれに同一方向に延びる係合溝を有するアンダーカバーと、
   前記機体枠に対して前記アンダーカバーを取り外し可能に取り付けるための着脱手段とを備え、
   前記着脱手段は、
   前記機体枠の下部から下方に突出するとともに前記係合溝に相対的に進入可能な軸部と、この軸部の下端に設けられて前記係合溝の溝幅よりも大きな受け部とからなり、前記各係合溝のそれぞれと組みをなす支持部材を含み、
   前記各係合溝はＵ字形状をなし、前記支持部材の前記軸部が挿通可能な挿通部と、前記挿通部の底となる円弧状部とから形成され、
   前記支持部材の前記アンダーカバーの一方の端縁の係合溝は前記アンダーカバーの他方の端縁の係合溝よりも長く、この長い方の係合溝の前記円弧状部と前記アンダーカバーの前記他方の端縁との間の距離は、前記支持部材における前記受け部間の距離よりも短く、
   前記アンダーカバーの他方の端縁の短い方の係合溝の前記円弧状部から前記一方の端縁までの離間距離は、前記支持部材における前記受け部間の距離に前記受け部の直径を加えた合計長さに略等しいか、又は前記合計長さよりも長いことを特徴とする建設機械のアンダーカバー装置。
2. 前記支持部材は、前記機体枠の下部に予め螺合され、前記受け部としてのヘッド部を有する支持ボルトであって、この支持ボルトは前記ヘッド部と前記機体枠の下部との間に前記アンダーカバーを挟み込むべく前記機体枠に向けて螺進可能であることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のアンダーカバー装置。

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