JP4994201B2 - 建設機械のラダー取り付け構造 - Google Patents
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また大型(超大型も含む)の建設機械では、地上から運転室までの高さが高いことから、運転室への乗降やエンジン室及び機械室内のメンテナンスが容易かつ安全に行えるようにするため、旋回体を構成する車体フレームに乗降用のラダー(梯子)が取り付けられている。
前記ラダーには、建設機械の大きさに応じて種々の構造のものが採用されているが、大型の建設機械の場合、地上から運転室までの高さが高いこと、また作業中ラダーが作業の邪魔になったり、ラダーが障害物に衝突して破損されるのを防止するため、使用時に伸長し、不使用時には収納位置に収縮することができる伸縮式のラダーが採用されている。
この伸縮式のラダーは、伸長時の長さが長いため強度が必要なこと、また軽微な破損の場合、簡単に補修ができるように鉄製のものが使用されていることが多い。
特に旋回体にエンジン室や機械室が設置された建設機械では、運転室への乗降を容易にすると同時に、エンジン室や機械室内に収容されたエンジンや油圧機器のメンテナンスを容易にするため、車体フレームの側部に通路を設けて、これらの通路を通って運転室やエンジン室、機械室へ行けるように構成されている。
このためラダーを車体フレームに直接装着すると、ラダーが通路を遮断することになるため、従来では通路の外側にラダーを装着している。
このため従来から種々の構造の車体フレームが提案されている。
例えば特許文献1の「上部旋回体の構造」では、旋回フレームのサイドフレーム外側部を切り欠いて、この部分にサイドデッキ取り付け用プレートを取り付けることによりサイドフレームを補強し、このサイドデッキ取り付け用プレートにサイドデッキを取り付けるようにしたものが提案されている。
このため車体フレームのサイドフレームには、この回転モーメントに耐える強度が必要なため、サイドフレームを形成する閉鎖断面部材の肉厚を厚くする必要がある。
しかし閉鎖断面部材よりなるサイドフレームは、車体フレームの両側部全体を構成しているため、サイドフレームの肉厚を厚くすると車体フレーム全体の重量が増加する上、コストも大幅に上る問題がある。
このため強度の低下を補うのに、より強固なサイドデッキ取り付け用プレートを切り欠き部に取り付ける必要があり、車体フレームの重量が増加したり、コストが高くなる問題がある。
またサイドフレームを切り欠く構造のため、既存の建設機械にラダーを装着したり、すでに車体フレームの製作が完了している建設機械にオプションとしてラダーを装着するような場合は、車体フレームの大幅な改造が必要となるため適用できない等の問題がある。
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、重量のあるラダーを装着した場合でも十分に耐えることができる建設機械のラダー取り付け構造を提供することを目的とするものである。
また比較的安価な鉄製ラダーが使用できる上、ラダーが障害物に接触して破損した場合でも、修理して再使用が可能なため経済的である上、サイドフレームの強度が必要な部分にのみ補強手段を取り付ければよいため、サイドフレーム全体の肉厚を厚くする場合に比べて重量やコスト低減が図れると共に、補強手段を後付けするこことが可能なことから、既存の建設機械にも容易に実施することができる。
また上下部材間が取り付け部材の板体により強固に一体化されるので、補強手段を上下部材に分割した場合でも補強手段による十分な補強効果が得られるようになる。
またサイドフレームの強度が必要な部分にのみ補強手段を取り付ければよいため、サイドフレーム全体の肉厚を厚くする場合に比べて重量やコスト低減が図れる上、補強手段を後付けするこことが可能なことから、既存の建設機械にも容易に実施することができる。
さらに上下部材の内寸法とサイドフレームの外寸法が精度よく一致するような加工を必要とせずにサイドフレームの外側面に密着させた状態で上下部材をサイドフレームに溶着することができるため、サイドフレームに対する補強手段の寸法管理が容易となる上、上下部材に精度の高い加工を必要としないため、補強手段が安価に得られるようになると共に、上下部材間が取り付け部材の板体により強固に一体化されるので、補強手段を上下部材に分割した場合でも補強手段による十分な補強効果が得られる
また比較的安価な鉄製ラダーが使用できる上、ラダーが障害物に接触して破損した場合でも、修理して再使用が可能なため経済的であると共に、サイドフレームの強度が必要な部分にのみ補強手段を取り付ければよいため、サイドフレーム全体の肉厚を厚くする場合に比べて重量やコスト低減が図れる上、補強手段を後付けするこことが可能なことから、既存の建設機械にも容易に実施することができる。
図1は建設機械の作業機を取り外した状態の斜視図、図2は同正面図、図3は通路の外側に装着されたラダーの側面図、図4は図3のA方向からの矢視図、図5はラダー取り付け部付近の拡大断面図、図6は図5のB円内の拡大図である。
図1に示す大型油圧ショベルよりなる建設機械は、自走自在な走行体1と、走行体1上に旋回自在に設置された旋回体2とからなる。
走行体1は、センタフレーム3aと、その両側に互に平行するよう設けられた一対のサイドフレーム3bからなるトラックフレーム3を有していて、各サイドフレーム3bの一端側にはアイドラ4が前後移動自在に支承されており、他端側には油圧モータよりなる走行モータ5により回転駆動されるスプロケット6が設けられている。
アイドラ4とスプロケット6の間には無端状の履帯7が捲装されていて、この履帯7をスプロケット6で駆動することにより、走行体1が自走自在となっていると共に、サイドフレーム3bの上下部には、複数の転輪8が回転自在に支承されている。
各主フレーム10aの両側には、主フレーム10aと平行するようサイドフレーム10cが設けられている。
サイドフレーム10cは、例えば断面が長方形状の角型鋼、または断面がほぼD字形に形成されたDフレームと称するよりなる閉鎖断面部材よりなり、各サイドフレーム10cと主フレーム10aの間は、複数の横杆10dにより連結されていて、主フレーム10aとサイドフレーム10cにより旋回体2の主要部となる強固な構造体が構成されている。
また旋回体2の後部には、エンジン室17a及び機械室17bの建屋17が設置されていて、建屋17のエンジン室17a内には、動力用エンジン(図示せず)が収容され、機械室17b内には、エンジンにより駆動される油圧ポンプ等の油圧機器(図示せず)が収容されている。
エンジン室17aの側方には、エンジン冷却水の放熱を行うラジエータ18が、そして建屋17の後方には、旋回体2の最後部に位置するようカウンタウエイト19が設置されている。
旋回体2の左側に設置された通路20は、運転室11の側方とオイルタンク12及びユーティリティボックス13の側方、建屋17の側方にかけて一直線状に配置されており、運転室11側方の通路20はグレーチングのような格子部材20aにより形成されている。
通路20のその他の部分は、パンチングメタルのような多孔板よりなる床板20bを複数枚連結することにより形成されており、通路20の側方には、転落を防止するための手摺23が立設されている。
通路20の床板20bは、車体フレーム10の両側部を構成するサイドフレーム10cに、取り付け部材24を介して取り付けられた通路ブラケット20c上に設置されている。
通路ブラケット20cは、車体フレーム10の前後方向に間隔を存し、かつ縦方向に複数個所設けられていて、これら通路ブラケット20cの上部間に、通路20の床板20bが横架されている。
このラダー27は、運転室11へオペレータが搭乗したり、エンジン室17aや機械室17b内をメンテナンスするため作業員が通路20へ乗降するためのもので、大型の建設機械の場合、複数段、例えば上下2段に伸縮する鉄製の伸縮式ラダーが採用されている。
鉄製のラダーは強固な上、誤って障害物に衝突して破損した場合でも修復が容易である利点を有する半面重量が重いため、ラダー27を通路20の外側に装着した場合、通路20を支持しているサイドフレーム10cに過大な重力と回転モーメントが作用する。
この重力及び回転モーメントに耐えるためには、サイドフレーム10cを構成する閉鎖断面部材の肉厚を厚くすればよいが、サイドフレーム10cは車体フレーム10の両側部全体を形成しているため、サイドフレーム10cの肉厚を厚くすると車体フレーム10の重量が増加するばかりか、コストも上る問題がある。
補強手段29は上下に分割された上部材29aと下部材29bの2部材とからなる。
各上下部材29a、29bうち上部材29aは、板材を図5に示すように断面ほぼ逆L字形に曲げ加工することにより形成され、下部材29bは板材を断面ほぼL字形に曲げ加工することにより形成されていて、図4に示すように取り付け部材24を複数個、例えば2個取り付ける部分は長く、また1個取り付ける部分は短くなっている。
各上下部材29a、29bの屈曲部29c内周の半径R2は、図6に示すようにサイドフレーム10cの角部外周の半径R1よりやや小さくなっており、これによってサイドフレーム10cの角部外周面と上下部材29a、29bの角部内周面間に隙間29dが生じて、屈曲部29cの内周面と上下部材29a、29bの角部内周面間が互いに干渉することがないため、上下部材29a、29bの内側面をサイドフレーム10cの外側面に密着させることができるようになっている。
そしてサイドフレーム10cの外周面に上下部材29a、29bの内側面を密着させた状態で、各上下部材29a、29bの周辺部が溶接等の固着手段でサイドフレーム10cの外周面に固着されている。
サイドフレーム10cに固着された上下部材29a、29bの外側面には、縦方向に取り付け部材24の板体24aが溶接等の固着手段で固着されて、上下部材29a、29b間が板体24aにより連結一体化されており、これら板体24aのねじ孔24bに螺挿した固着具25により通路ブラケット20cの一端側が図5に示すように固着されている。
ラダー27は上部ラダー27aと、上部ラダー27aの上下方向へスライド自在な下部ラダー27bとからなり、上部ラダー27aがやや傾斜された状態でラダー支部材31に取り付けられていると共に、ラダー支持部材31の下部には、より小さな力で下部ラダー27bが昇降操作できるように下部ラダー27bを付勢するラダー付勢手段32が設置されている。
また上部ラダー27aに対し下部ラダー27bを下方へ伸長操作した場合、下部ラダー27bの下端が図2に示すように地上付近に達するようになっていると共に、上部ラダー27a及び下部ラダー27bの両側には、ラダー27を安全に昇降できるように手摺27cが設けられており、ラダー27及び手摺27cの自重及び通路20の自重を補強手段29を介して車体フレーム10のサイドフレーム10cが担持している。
車体フレーム10を製作するに当って、予めラダー27を装着する個所のサイドフレーム10cに補強を行い、重量物であるラダー27や通路20の自重、ラダー27を昇降するオペレータや作業員の体重が通路20の幅を半径とする回転モーメントとして作用しても十分な強度が得られるように補強手段29を取り付ける。
補強手段29には、板材を折り曲げ成形することにより形成した断面ほぼ逆L字形の上部材29a及び断面ほぼL字形の下部材29bをサイドフレーム10cの上下面を含む外側面に密着させた状態で、上下部材29a、29bの周縁部をサイドフレーム10cに溶接する。
このとき予め補強手段29を上下に分離した上下部材29a、29bで形成することにより、上下部材29a、29bの内寸法とサイドフレーム10cの外寸法が精度よく一致するような精度の高い加工を必要とせずにサイドフレーム10cの外側面に密着させた状態で上下部材29a、29bをサイドフレーム10cに溶接することができるようになり、肉厚が厚く強度の高い補強手段29を使用せずにサイドフレーム10cの強化が可能になる。
これによって上下部材29a、29b間が取り付け部材24の板体24aにより強固に一体化されるので、補強手段29を上下部材29a,29bに分割した場合でも補強手段29による十分な補強効果が得られるようになる。
取り付け部材24の取り付けが完了したら、固着具25により通路ブラケット20cの一端側を取り付け部材24に取り付け、通路ブラケット20cの他端側に固着具30によりラダー支持部材31を取り付けた後支持部材31にラダー27を取り付けて、ラダー27の組み立てを完了する。
建設機械の運転室11にオペレータが搭乗して作業したり、メンテナンスのために作業員が旋回体2に乗降する場合は、格納位置にある下部ラダー27bを手で引き下げ、ラダー使用位置で図示しないロック手段により下部ラダー27bをロックする。
次にこの状態でラダー27を昇って通路20に達するが、このときラダー27の自重とオペレータまたは作業員の体重及び通路20の自重を加えた荷重が通路20の幅を半径とした回転モーメントとしてサイドフレーム10cに作用する。
またサイドフレーム10cの強度が必要な部分にのみ補強手段29を取り付ければよいため、サイドフレーム10c全体の肉厚を厚くする場合に比べて重量やコスト低減が図れる上、既存の建設機械にラダー27を装着する場合は、補強手段29を後付けすることにより、既存の建設機械にも容易に実施することができるようになる。
2 旋回体
10 車体フレーム
10c サイドフレーム
11 運転室
17 建屋
17a エンジン室
17b 機械室
20 通路
20b 床板
20c 通路ブラケット
24 取り付け部材
24a 板体
27 ラダー
29 補強手段
29a 上部材
29b 下部材
Claims (3)
- 自走自在な走行体上に旋回自在に設置された旋回体の側部に、オペレータ搭乗用及びメンテナンス用の通路が設置され、前記通路の外側に昇降用ラダーが取り付けられた建設機械のラダー取り付け構造であって、
前記旋回体を形成する車体フレームのサイドフレームに、上下部材に分割された補強手段を固着し、かつ前記上下部材の外側面に取り付け部材を固着して前記上下部材間を一体化すると共に、前記取り付け部材に、前記通路の床板を支持する通路ブラケットを介して前記ラダーを取り付け、かつ、
前記補強手段を、前記サイドフレームの上面と外側面に接するようほぼ逆L字形に屈曲する上部材と、前記サイドフレームの外側面下面に接するようほぼL字形に屈曲する下部材とから形成して、これら上下部材を前記サイドフレームに上下に離間して溶着すると共に、前記上下部材の外側面に前記取り付け部材の板体を縦方向に溶着することにより、前記上下部材間を一体化してなることを特徴とする建設機械のラダー取り付け構造。 - 前記上下部材の屈曲部内周の半径を、前記サイドフレームの角部外周の半径よりやや小さくして、前記屈曲部内周面と前記角部の外周面間に隙間を生じさせることにより、前記上下部材の内側面を前記サイドフレームの外側面に密着できるようにしてなる請求項1に記載の建設機械のラダー取り付け構造。
- 自走自在な走行体と、前記走行体上に旋回自在に設置された旋回体と、前記旋回体に設置された運転室及びエンジン室や機械室の建屋と、前記運転室及び前記建屋に沿って前記旋回体の側部に設置された通路と、前記通路の外側に設置された昇降用のラダーとを備えた建設機械のラダー取り付け構造であって、
前記旋回体を形成する車体フレームのサイドフレームに、前記サイドフレームの上面と外側面に接するようほぼ逆L字形に屈曲する上部材及び前記サイドフレームの外側面下面に接するようほぼL字形に屈曲する下部材とからなる補強手段を上下に離間して溶着し、かつ前記上下部材の外側面に前記取り付け部材の板体を縦方向に溶着することにより、前記上下部材間を一体化すると共に、前記取り付け部材に、前記通路の床板を支持する通路ブラケットの一端側を取り付け、前記通路ブラケットの他端側に前記ラダーを取り付けたことを特徴とする建設機械のラダー取り付け構造。
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