JP4920022B2 - 旋回式建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベルやその応用機械等の旋回式建設機械に係り、特に旋回フレームに取付けられる作業用アタッチメントのブームフート部の連結ピンの抜き差しを容易にすることができるように構成した機器カバーの支持枠の構成に関する。

掘削等の作業に好適な油圧ショベルやその応用機械は、下部走行体上に上部旋回体を設置し、この上部旋回体にブーム、アームおよびアーム先端のバケット等の作業具からなる作業用アタッチメントを取付けて構成される。

上部旋回体を構成する旋回フレームは、底板と、この底板に前後方向に設けられた左右一対の縦板とを有する。作業用アタッチメントは、そのブームフート部に設けたボスと旋回フレームの縦板に設けたピン孔に連結ピンを挿着して作業用アタッチメントを旋回フレームに取付ける構造となっている。ここで、例えば自重が３０ｔ級の中型以上の油圧ショベルにおいては、旋回フレームの前後方向の寸法が大きく設定される。このため、旋回フレーム上におけるキャブ、コントロールバルブ等の機器カバー、カウンタウエイト等の配置スペースに余裕がある。

このような中型以上の油圧ショベルにおいては、旋回フレームの縦板のボスに対して連結ピンを抜き差しするときの作業スペースを確保するため、連結ピンの挿通方向の延長線上を避けた位置に機器カバー、カウンタウエイト等を配置することができる構成となっている。

一方、カウンタウエイトの後端部の突出長を抑え、旋回半径を小さくするようにした小旋回型油圧ショベルが知られている。この小旋回型油圧ショベルは、カウンタウエイトの後端側が下部走行体から後方へ突出しないように、旋回フレームの前後方向の長さが短く設定されている。

このため、小旋回型の油圧ショベルにおいては、旋回フレーム上におけるキャブ、機器カバー、カウンタウエイト等の配置スペースが制限されてしまい、連結ピンの挿通方向の延長線上にもコントロールバルブ等の油圧機器を配置する必要が生じる。

しかし連結ピンの挿通方向の延長線上に油圧機器を配置した場合には、この油圧機器やこれを保護する機器カバーによって連結ピンの抜き差し動作が邪魔されてしまう。このため、油圧機器と燃料タンクや作動油タンクからなるタンク装置との間に連結ピンを抜き差しするためのスペースを設ける。そして作業用アタッチメントを縦板から取外すため、連結ピンを縦板から抜取る時は、まず機器カバーを取外し、次にタンク装置と油圧機器との間のスペースを通して連結ピンを抜取った後、作業用アタッチメントを縦板から取外す必要がある。

特許文献１には、連結ピンを抜き差しする際における機器カバーの着脱作業を容易化するため、機器カバーを本体カバーと着脱カバーとに分割したものが提案されている。ここで、本体カバーは、油圧機器の前面から上面にかけて覆うもので、着脱カバーは、本体カバーとタンク装置との間に位置、すなわち連結ピンの軸心（挿脱方向）の延長線上に着脱可能に設けられ、油圧機器の後部上面と後部外側面とを覆うものである。このように構成すれば、機器カバーのうち、後部の小型軽量化された着脱カバーのみを取外すだけで連結ピンを抜き差しすることができる。この特許文献１に記載の機器カバーの支持枠は、前支持枠と後支持枠とで構成される。前支持枠は本体カバ−の後部および着脱カバーの前部を支持する。後支持枠はタンク装置の前面近傍に位置して、着脱カバーの後部を支持する。特許文献１に記載の機器カバーにおいては、機器カバーを支持する後支持枠と油圧機器との間が連結ピンを抜き差しする際の作業スペースとして利用される。

特開２００１−９０１０９号公報

小旋回型油圧ショベルにおいては、旋回フレームの前後長が短くなる上、タンク類の容量を確保する必要から、油圧機器とタンクの前の後支持枠の間隔が狭くなる。このため、仮に特許文献１に記載のように、機器カバーを本体カバーと着脱カバーとに分割し、連結ピンの抜き差しの際には着脱カバーを取外したとしても、連結ピン抜き差しのための油圧機器と後支持枠との間のスペースが狭く、窮屈な作業環境となるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、旋回フレームに作業用アタッチメントを取付ける連結ピンを抜き差しするためのスペースを容易に確保できる構成の機器カバーの支持枠構造を有する旋回式建設機械を提供することを目的とする。

請求項１の旋回式建設機械は、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、この上部旋回体に取付けられた作業用アタッチメントとからなり、
前記上部旋回体は、底板とこの底板の前後方向に伸長して設けられた一対の縦板とを有する旋回フレームと、前記縦板に左右方向に挿通して設けられ前記作業用アタッチメントのブームフート部を連結する連結ピンと、前記旋回フレームの前側に位置して前記一対の縦板を挟んだ左右方向の一側に設けられたキャブと、前記旋回フレームの前側に位置して前記一対の縦板を挟んだ他側に設けられた油圧機器と、前記旋回フレームにおける前記油圧機器の後側にこの油圧機器と間隔を持って設けられたタンク装置と、前記油圧機器を覆う機器カバーと、前記旋回フレーム上に設けられて前記機器カバーを支持する前支持枠および後支持枠とを備え、前記連結ピンの延長線が前記油圧機器と前記タンク装置との間に位置する旋回式建設機械において、
前記後支持枠を、外側枠と、前記タンク装置に固定される内側枠とに分割し、
前記外側枠を、縦枠部とこの縦枠部の頂部から内側に一体に延出した上枠部とからなる逆Ｌ字形に構成し、
前記外側枠は前記上枠部がボルトにより前記内側枠に着脱可能に結合されると共に、前記縦枠部が前記旋回フレームにボルトにより着脱可能に結合して取付けられることを特徴とする。

請求項２の旋回式建設機械は、請求項１に記載の旋回式建設機械において、
前記外側枠はさらに前記タンク装置にボルトにより着脱可能に固定されることを特徴とする。

請求項１の発明においては、連結ピンの抜き差しの際には、機器カバーの後支持枠の外側枠と側面カバーとを、旋回フレームおよび内側枠から取外す。これにより、後支持枠の占有していた空間が、作業用アタッチメントの連結ピンを抜き差しする作業スペースとして加わり、連結ピンの抜き差しが容易となり、連結ピンの着脱作業が容易となる。

また、外側枠は、縦枠部とこの縦枠部の頂部から内側に一体に延出した上枠部とからなり、この上枠部を内側枠にボルトにより固定するため、外側枠を単に縦枠のみにより構成して内側枠にボルトにより結合した場合に比較して外側枠の剛性が向上すると共に外側枠と内側枠との結合強度が向上し、側面カバーの開閉に伴って外側枠に捩れが発生することが防止される。

請求項２の発明によれば、外側枠をタンク装置にも固定したので、外側枠の取付け強度が向上する。

図１は本発明の旋回式建設機械の一実施の形態を示す側面図、図２はその平面図である。この建設機械は小旋回型を構成するものである。図１、図２において、１は走行モータ（図示せず）を有する下部走行体、２は下部走行体１のフレームに上下揺動可能に取付けた排土板、３は下部走行体１に旋回装置４を介して設置された上部旋回体、５は作業用アタッチメントである。なお、この例では下部走行体１は履帯を有するものについて示しているが、ホイール式に構成する場合もある。

図３は上部旋回体３の旋回フレーム６とその上の搭載部品の一部を示す平面図、図４、図５はそれぞれそのＡ−Ａ，Ａ−Ｂ拡大断面図である。図３ないし図５に示すように、旋回フレーム６は、底板７と、この底板７の前後方向に伸長して設けられた一対の縦板８，８とを有する。旋回フレーム６の前側に位置して縦板８，８を挟んだ左右方向の一側にはキャブ搭載部９を設け、この上に図１、図２に示すキャブ１０を搭載する。また、旋回フレーム６の後部に設けた油圧パワーユニット搭載部１１に、図１、図２に示す油圧パワーユニット１２を搭載する。１３は作業用アタッチメント５のブームフート部を連結する連結ピンであり、この連結ピン１３は左右の縦板８のピン孔８ａに挿着して取付けられる。

旋回フレーム６の前側のキャブ１０の反対側には、キャブ１０との間に縦板８，８を挟むように、図６に示すブラケット１４を、底板７に固定して設ける。このブラケット１４上に油圧機器としてのコントロールバルブ１５を設置する。このコントロールバルブ１５は、下部走行体１の走行モータ、排土板２の上下揺動用の油圧シリンダ、旋回装置４の旋回モータ、作業用アタッチメント５の関節部各部に設けられる後述の油圧シリンダ等のアクチュエータ制御のために設けられた複数のコントロールバルブの集合体である。１７は燃料タンク、１８は作動油タンクであり、本明細書においてはこれらを総称してタンク装置と称することがある。燃料タンク１７と作動油タンク１８はコントロールバルブ１５の後方に旋回フレームの左右に並べて搭載される。コントロールバルブ１５とタンク装置との間には、連結ピン１３の挿脱のための間隔が設けられる。図７に示すように、この燃料タンク１７および作動油タンク１８の前面は、連結ピン１３の軸心、すなわち抜き差し方向の延長上に近接する。

図１、図２に示すように、この実施の形態の作業用アタッチメント５は、旋回フレーム６の縦板８，８間にフート部が挿入されて連結ピン１３により連結される第１ブーム２０と、縦板８の前部に設けられたブラケット２１（図３参照）と第１ブーム２０との間に設けられた第１ブーム２０起伏用の油圧シリンダ２２と、第１ブーム２０の先端に縦ピン２３を中心に左右方向に揺動可能に取付けた第２ブーム２４と、第１ブーム２０と第２ブーム２４との間に設けられ、第２ブーム２４を左右に揺動させる油圧シリンダ２５と、第２ブーム２４の先端に縦ピン２６を中心に左右に揺動可能に取付けた第３ブーム２７と、第１ブーム２０に対して第３ブーム２７を常に平行とするためにこれらのブーム２０，２７に両端を連結して設けた平行リンク２８と、第３ブーム２７の先端にピン３０を中心に上下方向に回動可能に取付けたアーム３１と、アーム３１を回動させる油圧シリンダ３２と、アーム３１の先端にピン３３を中心に回動可能に取付けたバケット３５と、バケット３５を回動させるためにアーム３１とバケット３５との間に設けた油圧シリンダ３６およびリンク機構３７とを有する。

なお、作業用アタッチメント５の構成としてはこの他にくの字形のブームがアーム３１に直接連結された標準型のもの等、種々のものが採用可能であり、作業具としてもバケット３５以外に解体、破砕、把持、切断等、作業目的に応じた各種のものが取付け可能である。

コントロールバルブ１５を覆う機器カバー４０は、図８、図９、図１０の斜視図に示すように、コントロールバルブ１１の前面、内側面、上面を覆う本体カバー４１と、本体カバー４１と燃料タンク１７および作動油タンク１８との間を補間する補間カバー４２，４３と、コントロールバルブ１５の外側面を覆う開閉式側面カバー４４とからなる。４５は作動油タンク１８を覆う保護カバーである。図１０、図１１に示すように、カバー４１〜４３を支持する支持枠として、前支持枠４７と後支持枠４８とを備える。図１２に示すように、後支持枠４８は、Ｌ字形をなす外側枠５０と内側枠５１とに分割された構造を有する。

図１１に示すように、内側枠５１は作動油タンク１８の上面にボルト５２によって固定する。前支持枠４７は断面形状がＬ字形をなし、全体形状も逆Ｌ字形をなす。８０は前支持枠４７取付け用の取付金具であり、この取付金具８０は旋回フレーム６の周辺部の筒状部４９の上面水平部に溶接する。前支持枠４７はその下端部をこの取付金具８０にボルト８１によって固定する。

図８、図１０に示すように、補間カバー４２は、縦板部４２ａと上板部４２ｂと上板部４２ｂの前縁の下方への折曲部４２ｃとを有する。この補間カバー４２の縦板部４２ａの後方の下部は、連結ピン１３の抜き差しのために弧状の切欠部４２ｄを設けている。なお、作動油タンク１８の保護カバー４５の下部にも連結ピン１３の抜き差しのために弧状の切欠部４５ａを設けている。図１０、図１１に示すように、縦板８の外側面に、補間カバー４２取付けのためのねじ孔を有する取付金具５３を溶接し、図８、図１０に示すように補間カバー４２の縦板部４２ａの下部をボルト５４によりこの取付金具５３に固定する。また、図１０に示すように、上板部４２ｂの前縁の下方への折曲部４２ｃをボルト５５によって前支持枠４７の上枠部に固定する。また、図８に示すように、上板部４２ｂの後部をボルト５６によって作動油タンク１８の保護カバー４５と共に内側枠５１に固定する。

図１１において、５７は本体カバー４１取付け用のねじ孔を有する取付金具であり、この取付金具５７は旋回フレーム６の周辺部の筒状部４９の上面水平部に溶接する。図８、図９に示すように、本体カバー４１の前板部４１ａの下端をこの取付金具５７にボルト（図示せず）により固定する。また、本体カバー４１の上板部４１ｂの後端を前支持枠４７の上枠部にボルト５８により固定すると共に、この上板部４１ｂを補間カバー４２の上板部４２ｂにボルト５９により固定する。また、本体カバー４１の内側の縦板部４１ｃを旋回フレーム６に設けた縦板部６０と補間カバー４２の縦板部４２ａにボルト６１，６２により固定する。図８，図９に示すように、補間カバー４３は補間カバー４２上にボルト６３により固定する。

図１０、図１１、図１２に示すように、後支持枠４８の外側枠５０は、断面形状がＬ字形をなし、全体形状が逆Ｌ字形をなす。すなわちこの外側枠５０、縦枠部５０ａとこの縦枠部５０ａの頂部から内側に折り曲げにより一体に延出して形成した上枠部５０ｂとからなる。図１１において、４９Ａは旋回フレーム６のタンク装置搭載部、６４はこの搭載部４９Ａに溶接した外側枠５０取付け用のねじ孔を有する取付金具である。図１０に示すように、外側枠５０は、その縦枠部５０ａの下端部を取付金具６４にボルト６５によって着脱可能に固定する。また、図１０〜図１２に示すように、外側枠５０の上枠部５０ｂを、燃料タンク１７の前板部に設けたねじ孔を有する取付金具６６と、内側枠５１の外端部のねじ孔を有する結合部５１ａにボルト６７，６８により着脱可能に固定する。

外側枠５０の縦枠部５０ａには上下に間隔を有してねじ孔７０，７１を設け、図４、図５に示すように、ねじ孔７０，７１に螺合するボルト７２により、開閉式側面カバー４４の取付板７３を着脱可能に固定する。取付け板７３には、枢着部７４を中心に開閉可能に開閉式側面カバー４４を取付ける。

この構成において、作業用アタッチメント５の着脱に当たり、連結ピン１３を縦板８や第１ブーム２０のブームフート部から抜き差しする際には、図８、図９に示すように側面カバー４４を開く。そして図５に示したボルト７２を外して図１０に示すように側面カバー４４の取付け板７３と共に側面カバー４４を外枠部５０から外す。次にボルト６５，６７，６８を外して外枠部５０を旋回フレーム６、燃料タンク１７、内側枠５１から外す。

このように、側面カバー４４と共に外側枠５０を取外した状態においては、図１１に示すように、外側枠５０が連結ピン１３の抜き挿しの邪魔にならず、また、外側枠５０の無い分だけ外側枠５０が連結ピン１３の抜き出し作業スペースが拡大されるため、抜き挿し作業が容易となる。

また、外側枠５０は、縦枠部５０ａとこの縦枠部５０ａの頂部から内側に一体に延出した上枠部５０ｂとからなり、この上枠部５０ｂを内側枠５１にボルト６８により固定するため、外側枠５０を単に縦枠のみにより構成して内側枠５１にボルトにより結合した場合に比較して外側枠５０の剛性が向上すると共に、外側枠５０と内側枠５１との結合強度が向上し、側面カバー４４の開閉に伴って外側枠５０に捩れが発生することが防止される。

また、本実施の形態によれば、外側枠５０を燃料タンク１７にも固定したので、外側枠５０の取付け強度が向上する。

本発明を実施する場合、側面カバー４４は外側枠５０と共に旋回フレーム６等から同時に着脱する構成とすることもできる。また、側面カバー４４を前支持枠４７に取付け、後支持枠４８と前支持枠４７との間には別の側面カバーを取付ける構成とすることもできる。

本発明による旋回式建設機械の一実施の形態を示す側面図である。 図１の平面図である。 本実施の形態の旋回フレームを一部の機器を搭載した状態で示す平面図である。 図３のＡ−Ａ拡大断面図である。 図３のＡ−Ｂ拡大断面図である。 本実施の形態の連結ピンとタンク装置およびコントロールバルブとの位置関係を示す平面図である。 本実施の形態の連結ピンとタンク装置およびコントロールバルブとの位置関係を示す側面図である。 本実施の形態の旋回フレーム、機器カバー、タンク装置等を建設機械の左斜め前方から見た斜視図である。 本実施の形態の旋回フレーム、機器カバー、タンク装置等を建設機械の右斜め前方から見た斜視図である。 本実施の形態の旋回フレーム、機器カバー、タンク装置等を機器カバーの一部を取外して示す斜視図である。 本実施の形態の機器カバー支持枠と連結ピンとの相対的位置関係を示す斜視図である。 本実施の形態の要部構成を示す斜視図である。

符号の説明

１：下部走行体、２：排土板、３：上部旋回体、５：作業用アタッチメント、６：旋回フレーム、７：底板、８：縦板、９：キャブ搭載部、１０：キャブ、１１：油圧パワーユニット搭載部、１２：油圧パワーユニット、１３：連結ピン、１４：ブラケット、１５：油圧機器（コントロールバルブ）、１７：燃料タンク、１８：作動油タンク、２０：第１ブーム、２１：ブラケット、２２：油圧シリンダ、２３：縦ピン、２４：第２ブーム、２５：油圧シリンダ、２６：縦ピン、２７：第３ブーム、２８：平行リンク、３０：ピン、３１：アーム、３２：油圧シリンダ、３３：ピン、３５：バケット、３６：油圧シリンダ、３７：リンク機構、４０：機器カバー、４１：本体カバー、４２，４３：補間カバー、４４：側面カバー、４５：作動油タンク保護カバー、４７：前支持枠、４８：後支持枠、４９：筒状部、４９Ａ：タンク装置搭載部、５０：外側枠、５０ａ：縦枠部、５０ｂ：上枠部、５１：内側枠、５２，５４，５５，５６：ボルト、５３，５７：取付金具、６０：縦板部、６１，６２，６３：ボルト、６４，６６：取付金具、６５，６７，６８：ボルト、７０，７１：ねじ孔、７２：ボルト、７３：取付け板、８０：取付金具、８１：ボルト

Claims (2)

1. 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、この上部旋回体に取付けられた作業用アタッチメントとからなり、
   前記上部旋回体は、底板とこの底板の前後方向に伸長して設けられた一対の縦板とを有する旋回フレームと、前記縦板に左右方向に挿通して設けられ前記作業用アタッチメントのブームフート部を連結する連結ピンと、前記旋回フレームの前側に位置して前記一対の縦板を挟んだ左右方向の一側に設けられたキャブと、前記旋回フレームの前側に位置して前記一対の縦板を挟んだ他側に設けられた油圧機器と、前記旋回フレームにおける前記油圧機器の後側にこの油圧機器と間隔を持って設けられたタンク装置と、前記油圧機器を覆う機器カバーと、前記旋回フレーム上に設けられて前記機器カバーを支持する前支持枠および後支持枠とを備え、前記連結ピンの延長線が前記油圧機器と前記タンク装置との間に位置する旋回式建設機械において、
   前記後支持枠を、外側枠と、前記タンク装置に固定される内側枠とに分割し、
   前記外側枠を、縦枠部とこの縦枠部の頂部から内側に一体に延出した上枠部とからなる逆Ｌ字形に構成し、
   前記外側枠は前記上枠部がボルトにより前記内側枠に着脱可能に結合されると共に、前記縦枠部が前記旋回フレームにボルトにより着脱可能に結合して取付けられることを特徴とする旋回式建設機械。
2. 請求項１に記載の旋回式建設機械において、
   前記外側枠はさらに前記タンク装置にボルトにより着脱可能に固定されることを特徴とする旋回式建設機械。

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