JP4898495B2 - 旋回体連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行体と旋回体を連結する旋回体連結装置に関する。

大型のクレーン等は、輸送重量を軽減するために上部旋回体が下部走行体から分解可能であり、このように上部旋回体を下部走行体に分解可能に連結する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、旋回体フレームと走行体フレームの連結部において、両フレームを貫通して旋回中心から水平放射方向に複数本のピンを突設する。そして、これら各ピンが作業時に脱落しないように、各ピンの先端部にそれぞれボルトによって抜け止め部材が取り付けられる。

実開昭５７−１９６０９３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置は、上部旋回体を下部走行体から分解する度に抜け止め部材を取り外す必要があるので、抜け止め部材の管理が大変であり、作業効率の悪化を伴う。

本発明は、旋回輪もしくはその周囲に設けられた略リング状の旋回体連結部および走行体連結部を互いに連結し、走行体上に旋回体を旋回可能に支持する旋回体連結装置であって、旋回体連結部および走行体連結部を貫通し、旋回体連結部または走行体連結部の外周面から先端部が突出するとともに、この先端部に係合部が設けられた抜き差し可能な連結ピンと、係合部に係合および離脱する抜け止め部材と、係合部に係合して連結ピンの抜き差しを禁止するロック位置、および係合部から離脱して連結ピンの抜き差しを許容するアンロック位置に、抜け止め部材を移動可能に支持する支持機構とを備え、連結ピンは、旋回輪の周囲に放射状に複数設けられ、抜け止め部材は、ロック位置で複数の連結ピンの係合部に同時に係合するロック部と、アンロック位置で複数の連結ピンの係合部から同時に離脱するアンロック部とを有することを特徴とする。
抜け止め部材には、連結ピンの外径よりも小径の第１の貫通孔と連結ピンの外径よりも大径の第２の貫通孔とを互いに連なって設け、抜け止め部材がロック位置にあるときは、連結ピンが第１の貫通孔に位置して係合部が抜け止め部材に係合し、抜け止め部材がアンロック位置にあるときは、連結ピンが第２の貫通孔に位置して係合部が抜け止め部材から離脱するようにしてもよい。
抜け止め部材の移動方向に沿って設けられたスリット孔と、このスリット孔を貫通して旋回体連結部または走行体連結部の外周面に固定される貫通ピンとにより支持機構を構成することもできる。
抜け止め部材をロック位置に拘束するロック機構をさらに備えることが好ましい。

本発明によれば、連結ピンの先端部に係合部を設け、この係合部に抜け止め部材が係合および離脱するように抜け止め部材を移動可能に支持したので、旋回体を分解および組み立てる際に抜け止め部材を取り外す必要がなく、作業効率が向上する。

以下、図１〜図７を参照して本発明による旋回体連結装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る旋回体連結装置を有するクレーンの外観側面図である。下部走行体１の上方には旋回輪を介して上部旋回体２が旋回可能に支持されている。旋回体２の前部には前後方向に回動可能にブーム３が軸支され、ブーム３の後方には旋回体２の上方を通って前後方向に回動可能にライブマスト４が軸支されている。旋回体２の前端部には運転室５が設けられ、後端部にはカウンタウエイト６が設けられている。旋回体２には、フロントドラム７、リヤドラム８、起伏ドラム９がそれぞれ搭載されている。

旋回体２のフレーム（上部フレーム２１）は走行体１のフレーム（下部フレーム１１）から上下方向に分解可能である。クレーンを輸送する際は、輸送重量を軽減するために図２に示すように上部フレーム２１を下部フレーム１１から分離し、上部フレーム２１と下部フレーム１１を別々にトレーラに載せて搬送する。

図２において、下部フレーム１１の上面中央部には略リング状の支持プレート１２が上方に向けて突設され、この支持プレート１２に対応して、上部フレーム２１の下面中央部には略リング状の連結プレート２２が下方に向けて突設されている。連結プレート２２は例えば旋回輪の外輪を構成し、もしくは外輪の周囲に外輪と一体に設けられている。一方、上部フレーム２１には図示しない内輪が固定され、内輪と外輪との間には転動体が設けられている。このような内輪、外輪、および転動体からなる旋回輪を介し、連結プレート２２は上部フレーム２１に相対回転可能に支持されている。支持プレート１２の上面には全周に渡って溝部１３（図４参照）が設けられ、この溝部１３に連結プレート２２が嵌合して固定されることで、下部フレーム１１に対し上部フレーム２１が相対回転可能（旋回可能）である。

図３は、下部フレーム１１を上方から見た図である。なお、この図は下部フレーム１１に上部フレーム２２を連結した状態に対応するが、上部フレーム２２の図示は省略している。下部フレーム１１の上部には、複数の油圧シリンダ１４が周方向等間隔に放射状に配設されている。各油圧シリンダ１４の先端部にはそれぞれ連結ピン１５が取り付けられ、連結ピン１５は支持プレート１２をそれぞれ水平方向（旋回中心に対して径方向）に貫通している。

図４（ａ），（ｂ）は、連結ピン１５が位置する図３のIV−IV線断面図であり、図では支持プレート１２の溝部１３に連結プレート２２が嵌合している。各連結ピン１５の延長線上に位置する支持プレート１２と連結プレート２２には、それぞれ貫通孔１２ａ，２２ａが開口されている。図４（ａ）に示すように油圧シリンダ１４を最大に縮退すると、連結ピン１５は貫通孔２２ａから退避する。これにより支持プレート１２と連結プレート２２とは非連結状態となり、上部フレーム２１が下部フレーム１１から分解可能となる。

一方、図４（ｂ）に示すように油圧シリンダ１４を最大に伸張すると、連結ピン１５は貫通孔１２ａ，２２ａをそれぞれ貫通し、その先端部は支持プレート１２の外周面よりも外側に突出する。これにより連結ピン１５によって支持プレート１２に連結プレート２２が連結され、上部フレーム２１が下部フレーム１１から分解不能となる。このとき作業時の振動や衝撃等により連結ピン１５が貫通孔１２ａ，２２ａから脱洛しないようにするため、連結ピン１５の抜け止め対策が必要となる。本実施の形態では連結ピン１５の先端部外周面に全周にわたって切り欠き１５ａを設け、この切り欠き１５ａを用いて以下のように連結ピン１５の抜け止めを行う。

図５（ａ），（ｂ）は、連結ピン１５の抜け止め機構を示す斜視図であり、図６（ａ），（ｂ）は、図５（ａ）の矢視VI図である。なお、図５（ａ），図６（ａ）は連結ピン１５の抜き差しを禁止したロック状態を、図５（ｂ），図６（ｂ）は連結ピン１５の抜き差しを許容したアンロック状態を示す。

支持プレート１２の外周面には、略円弧状の係合プレート３１が支持プレート１２の外周面に沿って周方向（図５のＡＢ方向）にスライド可能に設けられている。係合プレート３１は図３に示すように周方向に４分割され、これら４枚の係合プレート３１のスライドにより、全ての連結ピン１５の抜け止めが行われる。

図６に示すように係合プレート３１には、各連結ピン１５の突出位置において、連結ピン１５の外径よりも大径の貫通孔３１ａがそれぞれ開口されている。また、この大径孔３１ａに連なり、連結ピン１５の外径よりも小径の貫通孔３１ｂが開口されている。すなわち係合プレート３１には、ひょうたん型の貫通孔３１ａ，３１ｂが開口されている。貫通孔３１ｂの大きさは切り欠き１５ａの外径に等しく、貫通孔３１ｂには連結ピン１５の切り欠き１５ａが係合可能である。なお、図５に示すように係合プレート３１の一端部には、貫通孔３１ａ，３１ｂではなく、貫通孔３１ｂと同サイズの切り欠き３１ｃが設けられている。

図６に示すように、係合プレート３１にはそのスライド方向に沿ってスリット孔３１ｄが開口され、スリット孔３１ｄをボルト３２が貫通している。図７は図６（ａ）のVII-VII線断面図である。図７に示すように、ボルト３２はカラー３３およびワッシャー３４を挟んで、支持プレート１２の外周面に設けたねじ穴に螺合されている。これにより係合プレート３１はカラー３３に沿って水平方向にのみスライド可能となり、係合プレート３１の上下方向の位置が拘束される。

図５に示すように、係合プレート３１の表面には把手３５が設けられ、作業員はこの把手３５を把持して係合プレート３１を周方向にスライドさせる。図５（ａ）に示すように係合プレートをＡ方向にスライドさせた状態（ロック状態）では、連結ピン１５の切り欠き１５ａが貫通孔３１ｂ，３１ｃの縁部に係合する。これにより連結ピン１５の抜き差しが禁止される。

係合プレート３１には、係合プレート３１をロック状態に保持するロック機構４０が設けられる。ロック機構４０は、スリット孔３１ｄを挟んで係合プレート３１の表面に設けられた上下一対のブラケット４１と、ブラケット４１を貫通するロックピン４２と、ロックピン４２の落下を防止する落下防止用リング４３とからなる。

ロック状態では、スリット孔３１ｄの一端部（図では右端部）にカラー３３が当接しており、係合プレート３１のＡ方向へのスライドが阻止されている。この状態で図５（ａ）に示すようにロックピン４２をブラケット４１に挿入し、カラー３３に隣接してカラー３３の片側（図では左側）にロックピン４２を配置する。これによりカラー３３がロックピン４２に当接して係合プレート３１のＢ方向へのスライドが阻止され、係合プレート３１をロック状態で保持できる。

係合プレート３１をアンロック状態とする場合には、ロックピン４２を一旦取り外した後、係合プレート３１をＢ方向へスライドさせる。図５（ｂ）に示すように係合プレート３１のスライド後に再びロックピン４２をブラケット４１に挿入すると、ロックピン４２はカラー３３（ボルト３２）の反対側（図では右側）に配置されるため、係合プレート３１のＡ方向へのスライドが阻止され、係合プレート３１をアンロック状態で保持できる。アンロック状態では、係合プレート３１が連結ピン１５から離脱し、連結ピン１５の抜き差しが可能となる。

本実施の形態に係る旋回体連結装置により走行体１に旋回体２を連結する場合の手順について説明する。旋回体２を走行体１に連結する場合には、まず、周方向に４分割された係合プレート３１を支持プレート１２の外周面にボルト３２によって取り付け、係合プレート３１をアンロック状態とする。なお、工場出荷時等に予め係合プレート３１を支持プレート１２の外周面に取り付けておけば、以降、旋回体２の組立の際に係合プレート３１を取り付ける必要はない。下部フレーム１１の油圧シリンダ１４は縮退状態としておく。

次に、補助クレーン等を用いて下部フレーム１１上に上部フレーム２１を降下し、貫通孔１２ａ，２２ａ同士の位置合わせをしながら、図４（ａ）に示すように支持プレート１２の溝部１３に連結プレート２２を嵌合する。なお、図示は省略するが、例えば下部フレーム１１からガイドピンを立設し、ガイドピンに沿って上部フレーム２１を降下することで、貫通孔１２ａ，２２ａ同士の位置合わせを容易に行うことができる。

連結プレート２２を嵌合した後、図４（ｂ）に示すように油圧シリンダ１４を伸張し、連結ピン１５を貫通孔１２ａ，２２ａに貫通させる。このとき、係合プレート３１は図５（ｂ）に示すアンロック状態にあり、連結ピン１５の抜き差しが可能である。次いで、図５（ａ）に示すように係合プレート３１をＡ方向にスライドさせ、係合プレート３１をロック状態にして連結ピン１５の抜き差しを禁止するとともに、ブラケット４１にロックピン４２を挿入し、係合プレート３１をロック状態に保持する。以上で走行体１と旋回体２の連結作業が終了する。

旋回体２を走行体１から分解する際は、ロックピン４２を取り外して係合プレートをＢ方向にスライドさせた後、油圧シリンダ１４を縮退し、連結ピン１５を貫通孔１２ａ，２２ａから退避させる。以上の旋回体２の連結作業および分解作業を行う場合、係合プレート３１が支持プレート１２の外周面に常に保持されているので、係合プレート３１を取り外して管理する必要がなく、作業効率がよい。

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）支持プレート１２の外周面に係合プレート３１をスライド可能に支持し、係合プレート３１のスライドにより連結ピン１５をロックおよびアンロックするようにした。これにより走行体１に旋回体２を連結または分解する際に、抜け止め部材としての係合プレート３１を取り外す必要がなく、作業効率がよい。
（２）作業時にボルトの取り外し等が不要であり、工具等を用いずに連結ピン１５をロックおよびアンロックすることができるので、作業が簡単である。
（３）係合プレート３１にひょうたん型の貫通孔３１ａ，３１ｂを複数設けるので、係合プレート３１のスライドにより複数の連結ピン１５を同時にロック、アンロックすることができ、複数の連結ピン１５のロック、アンロックを短時間で行うことができる。

（４）係合プレート３１にスライド方向に沿ってスリット孔３１ｄを設け、スリット孔３１ｄを貫通したボルト３２によって係合プレート３１を保持するようにした。これにより係合プレート３１の上下方向の位置が規制され、貫通孔３１ａ，３１ｂに対し連結ピン１５の位置合わせを容易に行うことができる。
（５）係合プレート３１をロック状態に保持するロック機構４０を設けるので、作業時の振動等によって係合プレート３１の位置がずれることを防止でき、連結ピン１５の脱落を確実に防止することができる。
（６）係合プレート３１にひょうたん型の貫通孔３１ａ，３１ｂを設けたので、係合プレート３１の一方向へのスライドのみにより連結ピン１５に係合プレート３１を係合および離脱することができる。また、係合プレート３１を連結ピン１５に係合する際は、連結ピン１５のほぼ全周に係合プレート３１が係合することとなり、連結ピン１５を安定してロックすることができる。

なお、上記実施の形態では、連結プレート２２を外輪と一体に設けたが、内輪と一体に設けてもよく、旋回体連結部の構成は上述したものに限らない。また、走行体連結部としての支持プレート１２の構成も上述したものに限らない。連結ピン１５の外周面の全周にわたって溝状の係合部１５ａを設けたが、単に段付き部を設けて係合部としてもよい。抜け止め部材として係合プレートを周方向に４分割したが、２分割や３分割でもよく、５分割以上としてもよい。また、係合プレート３１を周方向に分割しないでリング状に設けてもよい。この場合は、例えば支持プレート１２の上方から係合プレート３１を挿入すればよい。

係合プレート３１にひょうたん型の複数の貫通孔３１ａ，３１ｂを開口し、係合プレート３１の貫通孔３１ｂの縁部が連結ピン１５に係合するとともに、貫通孔３１ａにて係合プレート３１が連結ピン１５から離脱することで、複数の連結ピン１５を同時に係合および離脱するようにしたが、ロック部とアンロック部の構成はこれに限らない。また、各連結ピン１５毎に係合プレート３１を設けてもよく、係合プレート３１に一の貫通孔３１ａ，３１ｂのみを開口してもよい。係合プレート３１を周方向にスライドさせるようにしたが、周方向以外（例えば上下方向）にスライドさせるようにしてもよい。但し、係合プレート３１をスライドする際の労力を考慮すると、周方向にスライドさせることが好ましい。

係合プレート３１に貫通孔３１ａ，３１ｂを開口するようにしたが、少なくとも連結ピン１５よりも小径の貫通孔３１ｂと連結ピン１５よりも大径の貫通孔３１ａを互いに連なって開口するのであれば、第１の貫通孔と第２の貫通孔の形状は上述したものに限らない。係合プレート３１にスリット孔３１ｄを設け、このスリット孔３１ｄを貫通したボルト３２で係合プレート３１を移動可能に支持たが、係合プレート３１をロック位置とアンロック位置とに移動可能に支持するのであれば、支持機構の構成は上述したものに限らない。スリット孔３１ｄを挟むようにロック機構４０を設けたが、他のロック機構を設けてもよい。

上記実施の形態は、クレーン（図１）に適用したが、他のクレーンにも同様に適用することができる。また、走行体１上に旋回体２を旋回可能に設けたクレーン以外の建設機械にも同様に適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の旋回体連結装置に限定されない。

本発明の実施の形態に係る旋回体連結装置を有するクレーンの外観側面図。 上部旋回体を下部走行体から分離した状態を示す側面図。 下部フレームを上方から見た図。 図３のIV-IV線断面図。 連結ピンの抜け止め機構を示す斜視図。 図５（ａ）の矢視VI図。 図６（ａ）のVII-VII線断面図。

符号の説明

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
１２ 支持プレート
１５ 連結ピン
１５ａ 係合部
２１ 連結プレート
３１ 係合プレート
３１ａ，３１ｂ 貫通孔
３１ｃ 切り欠き
３１ｄ スリット孔
３２ ボルト
４０ ロック機構

Claims (4)

1. 旋回輪もしくはその周囲に設けられた略リング状の旋回体連結部および走行体連結部を互いに連結し、走行体上に旋回体を旋回可能に支持する旋回体連結装置であって、
   前記旋回体連結部および前記走行体連結部を貫通し、前記旋回体連結部または前記走行体連結部の外周面から先端部が突出するとともに、この先端部に係合部が設けられた抜き差し可能な連結ピンと、
   前記係合部に係合および離脱する抜け止め部材と、
   前記係合部に係合して前記連結ピンの抜き差しを禁止するロック位置、および前記係合部から離脱して前記連結ピンの抜き差しを許容するアンロック位置に、前記抜け止め部材を移動可能に支持する支持機構とを備え、
   前記連結ピンは、前記旋回輪の周囲に放射状に複数設けられ、
   前記抜け止め部材は、前記ロック位置で前記複数の連結ピンの係合部に同時に係合するロック部と、前記アンロック位置で前記複数の連結ピンの係合部から同時に離脱するアンロック部とを有することを特徴とする旋回体連結装置。
2. 請求項１に記載の旋回体連結装置において、
   前記抜け止め部材には、前記連結ピンの外径よりも小径の第１の貫通孔と前記連結ピンの外径よりも大径の第２の貫通孔とが互いに連なって設けられ、
   前記抜け止め部材が前記ロック位置にあるときは、前記連結ピンは前記第１の貫通孔に位置して前記係合部が前記抜け止め部材に係合し、前記抜け止め部材が前記アンロック位置にあるときは、前記連結ピンは前記第２の貫通孔に位置して前記係合部が前記抜け止め部材から離脱することを特徴とする旋回体連結装置。
3. 請求項１または２に記載の旋回体連結装置において、
   前記支持機構は、
   前記抜け止め部材の移動方向に沿って設けられたスリット孔と、
   このスリット孔を貫通して前記旋回体連結部または前記走行体連結部の外周面に固定される貫通ピンとを有することを特徴とする旋回体制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の旋回体連結装置において、
   前記抜け止め部材を前記ロック位置に拘束するロック機構をさらに備えることを特徴とする旋回体連結装置。

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