JP5319356B2 - 上部旋回体のロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、上部旋回体を供えた油圧ショベル等の建設機械において、上部旋回体の旋回ロックを行う上部旋回体のロック装置に関する。

従来、この種の建設機械においは、休止時や輸送時あるいは建設機械をそのまま吊上げて搬送する時などにおいて、上部旋回体が不用意に旋回するのを防止するため、上部旋回体を下部走行体に対して機械的にロックできるロック装置が装備されている。

この種のロック装置としては、例えば特許文献１に開示された建設機械のロック装置などが提案されている。特許文献１に開示された建設機械のロック装置を、本願発明の従来技術として、図８にはキャブの床板に設けたこのロック装置の断面図を示している。

図８に示すように、キャブ41の床板41a上には、ロック装置44が設けられている。即ち、床板41a上に設けられたロック装置44は、右側に配したコンソール48の前部下側の位置である床板41a上の部位に設けられている。ロック装置44は、レバーガイド49と、ロックレバー45と、ロックレバー45の先端部に設けた固定ピン46とから構成されている。そして、固定ピン46が係合する係合部47aは、下部走行体に設けた固定プレート47の頭部に形成されている。

レバーガイド49は、薄い金属板等を断面Ｃ字状に曲げた筒状体に構成されている。そして、筒状体の上・下方向に沿って、断面Ｃ字状に曲げたスリット部が形成されており、レバーガイド49の下端側には、取付フランジが筒状体と一体的に構成されている。この取付フランジによって、レバーガイド49は床板41a上に立設されている。

上部旋回体40の向きが建設機械の前進方向を向いているときには、固定ピン46の位置と固定プレート47に形成した係合部47aの位置とが上下に重なった配置関係になることができる。この配置関係になったときには、ロックレバー45をレバーガイド49に沿って落下させることで、固定ピン46を係合部47aに係合させることができる。そして、上部旋回体40の旋回動を、ロック装置44によってロックしておくことができる。

特開２０００−７００７２号公報

特許文献１に記載された建設機械のロック装置では、上部旋回体40の向きが建設機械の前進方向を向いているときにおいてのみ、上部旋回体40をロック装置44によってロックしておくことができる。しかし、建設機械をトラックに載せて搬送する場合や、建設機械をそのまま吊上げて移動させる場合などにおいては、上部旋回体40の向きを建設機械の後進方向を向いている状態にして、上部旋回体40をロックしておくことが必要になる場合がある。

しかしながら、特許文献１に記載された建設機械のロック装置では、上部旋回体40の向きが建設機械の後進方向を向いている状態においては、上部旋回体40をロックしておくことができない構成となっている。

また、特許文献１に記載された建設機械のロック装置では、固定プレート47は高い剛性をもった鋼板等からなる平板体として形成されており、下側の固定端に対して上端側が斜め上向きに屈曲して延びる異形プレートの形状に形成されている。そして、固定プレート47は、旋回輪42の外周に接する接線とほぼ平行となる方向に延びるように配設され、固定プレート47の下端面は、シャーシ43の上面に溶接等の手段によって固着されている。

このため、固定ピン46と固定プレート47の頭部に形成された係合部47aとの係合状態は、固定プレート47の板厚に基づいて係合することになる。そして、固定ピン46と係合部47aとの係合状態が良好に維持されるためには、上部旋回体40の旋回中心から半径方向における位置に関して、固定ピン46の配置位置と係合部47aの配置位置とを精度良く配設しておかなければならない。

更に、固定ピン46と係合部47aとが係合しているときには、上部旋回体40の旋回動を停止させておくことになる。しかし逆に、上部旋回体40の旋回動を停止させておくためには、上部旋回体側に設けられた固定ピン46からの作用によって、係合部47aには捩れ力が作用することになる。このとき、固定プレート47の板厚が薄かった場合や、固定ピン46の中心位置と固定プレート47の板厚部における中心部の位置とがズレた状態で配されていた場合には、固定ピン46からの作用によってもたらされる捩れ力によって、固定ピン46と係合部47aとの係合状態が外れてしまう問題が生じてしまう。

本願発明では、これらの問題を解決するため、上部旋回体を建設機械の前進方向と後進方向の二方向において旋回ロックを行うことができ、しかも、上部旋回体の旋回動を停止させておくロックピンとロックピンが挿入される係止孔とのロック状態を強固に維持することができ、上部旋回体からの旋回動によって捩れ力が、ロックピンと係止孔との間に作用したとしても、ロック状態が解除されることを防止した上部旋回体のロック装置を提供することを目的としている。

本願発明の課題は、請求項１又は２に記載した上部旋回体のロック装置により達成することができる。
即ち、本願発明は、下部走行体に対する上部旋回体の旋回動作をロックするロック装置であって、前記ロック装置は、前記上部旋回体側から前記下部走行体側に向かって出没可能に設けられたロックピンと、前記ロックピンが挿入される係止孔を有するロックプレートとから構成され、
前記下部走行体上に設けられた、前記上部旋回体を旋回可能に搭載する丸胴の外周面上であって、前記丸胴の周方向に沿って、前記ロックプレートが固定され、前記ロックプレートが、前記丸胴の外周面における前記下部走行体の前進方向側の部位と、前記下部走行体の後進方向側の部位と、の二箇所の部位にそれぞれ設けられてなり、前記丸胴の周方向における前記各ロックプレートの一端部側に、前記下部走行体から立設した脚部が設けられてなることを最も主要な特徴としている。

また、本発明では、前記下部走行体の前進方向側の部位に設けた前記ロックプレートの前記脚部が、一対の脚部として構成され、前記一対の脚部間に、前記下部走行体の前進方向先端部に設けた排土用ブレードの作動シリンダが支承されてなることを主要な特徴としている。

本願発明では、丸胴の外周面における下部走行体の前進方向側の部位と、後進方向側の部位との二箇所の部位にロックプレートを設けているので、上部旋回体が前進方向を向いた位置と後進方向を向いた位置との二つの位置において、上部旋回体の旋回動をロックしておくことができる。

しかも、ロックプレートは、丸胴の周方向に沿って固定されているとともに、ロックプレートの一端部側には、下部走行体から立設した脚部が設けられている。即ち、ロックプレートが丸胴の外周面における周方向に沿って配設されているので、ロックプレートを丸胴の外周面に固定するときの当接面積を大きく構成しておくことができる。

また、下部走行体から立設した脚部によって、ロックプレートの一端部側が支持されているので、ロックプレートを下部走行体に対して強固に固定しておくことができる。更に、脚部が設けられていない側における、ロックプレートの下面側の空間部を広く構成しておくことができるので、丸胴内から引き出した配管等をロックプレートの下面側の空間部を利用して配設することができる。

更に、ロックピンはロックプレートに形成した係止孔と係合することになるので、ロックピンと係止孔との係合状態を強固に構成しておくことができる。また、ロックピンは、ロックプレート上を滑りながら係止孔に係合させることもできるので、ロックピンを容易に係止孔に係合させることができる。

また、二枚のロックプレートを、上部旋回体の回転中心を点対称とした位置にそれぞれ配設しておくことができるので、建設機械における前後方向のバランスを持たせた状態で二枚のロックプレートを配設しておくことができる。

このようにロックプレートを構成しておくことができるので、上部旋回体から捩れ力がロックプレートに作用したとしても、捩れ力をロックプレートの面において受け止めることができるとともに、丸胴によってロックプレートの端面を支えておくことができる。これによって、上部旋回体から捩れ力がロックプレートに作用しても、ロックプレートが丸胴の外周面から剥がれてしまうことを防止でき、安定した状態で上部旋回体の旋回ロックを行っておくことができる。

このように、本願発明の上部旋回体のロック装置では、建設機械の作動休止時や建設機械をトラック等に載せて輸送する時や建設機械をそのまま吊上げて搬送する時などにおいて、旋回ロックしておく上部旋回体の向きとしては、前進方向側と後進方向側との二方向から選択することができる。しかも、上部旋回体の旋回動を安定した状態でロックしておくことができるので、旋回ロック状態を強固にしておくことができる。

また、下部走行体の前進方向側の部位に設けたロックプレートの脚部を利用して、この脚部に下部走行体の前進方向先端部に設けた排土用ブレードの作動シリンダを支承する機能を持たせておくことができる。このように構成することにより、ロックプレートに複数の機能を持たせることができるので、建設機械の軽量化を図ることができ、しかも、上部旋回体の下面側部位における空間部を有効に利用することができる。

下部走行体の概略構成を示す斜視図である。（実施例） 下部走行体のフレーム構成を示す平面図である。（実施例） 下部走行体のフレーム構成を示す正面図である。（実施例） 下部走行体のフレーム構成を示す右側面図である。（実施例） 前方を向いた上部旋回体のロック解除状態を示す要部斜視図である。（実施例） 前方を向いた上部旋回体のロック状態を示す要部斜視図である。（実施例） 後方を向いた上部旋回体のロック状態を示す要部斜視図である。（実施例） 上部走行体のロック状態を示す断面図である。（従来例）

本願発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明に係わる上部旋回体のロック装置の構成としては、以下で説明する形状、構成以外にも本願発明の課題を解決することができる形状、構成であれば、それらの形状、構成を採用することができるものである。このため、本願発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。

図１には、下部走行体1の概略構成を斜視図で示している。また、下部走行体1のフレーム構成に関しては、その平面図を図２に、正面図を図３に、そして右側面図を図４にそれぞれ示している。

図２で示すように、下部走行体1のフレーム構成としては、従来から公知の構成として知られている構成が採用されている。そして、センタフレーム1aの両サイドには一対のトラックフレーム1bを配した構成となっている。センタフレーム1aの中央部には、上部旋回体2（図５参照）を旋回可能に搭載する丸胴6が固定されており、丸胴6の上端側には旋回輪6aが取付けられている。

旋回輪6aは、上部旋回体2の旋回中心に対して同心円をなすように配設されており、丸胴6の上端に複数のボルト等を用いて固定されている。そして、上部旋回体2に設けた図示せぬ駆動装置が、旋回輪6aに形成した歯車と噛合しながら回転することにより、上部旋回体2に対して旋回運動を行わせることができる。また、上部旋回体2には、図示せぬキャブや作業機、カウンタウェイト、エンジン等が設けられている。

図１に示すように、各トラックフレーム1bには履帯3が巻装されている。センタフレーム1aの前方側、即ち、下部走行体1の前進方向側には、一対の支持アーム15によって揺動自在に支持された排土用ブレード4が設けられている。一対の支持アーム15の一端部は、排土用ブレード4の裏面に固定されており、一対の支持アーム15の他端部は、センタフレーム1aに固定したフランジ部18のボス孔18aに軸支されている。

また、排土用ブレード4の裏面には、フランジ部5が固定されており、フランジ部5に形成したボス孔5aと、センタフレーム1aに固定した一対の第一脚部11に形成したボス孔11aとによって、排土用ブレード4を揺動させる図示せぬ作動シリンダを軸支しておくことができる。尚、一対の第一脚部11は、後述する第一ロックプレート10を支持する脚部としても兼用されている。
排土用ブレード4の裏面側における両端部の上部には、この下部走行体1を備えた建設機械をそのまま吊上げるときに引き上げワイヤを係止する吊上げ用孔4aが形成されている。

図１、図２に示すように、丸胴6の外周面における、下部走行体1の前進方向と後進方向との両方向の部位には、丸胴6の外周面における周方向に沿って配された第一ロックプレート10と第二ロックプレート12とが、それぞれ溶接等によって固定されている。このため、丸胴6の外周面に固定される第一ロックプレート10及び第二ロックプレート12の端縁形状としては、丸胴6の外周面に倣った曲面形状に構成されている。

第一ロックプレート10及び第二ロックプレート12には、それぞれ第一係止孔10a及び第二係止孔12aが形成されている。第一係止孔10a及び第二係止孔12aは、上部旋回体2が前進方向を向いた状態での旋回ロック、及び上部旋回体2が前進方向を向いた状態での旋回ロックを行うときに、上部旋回体2に設けたロックピン20（図５〜図７参照）がそれぞれの場合に係合する孔として構成されている。

図３に示すように、第一係止孔10aにおける第一ロックプレート10の上面には、ボスリング10bが固定されており、第二係止孔12aにおける第二ロックプレート12の下面には、ボスリング12bが固定されている。そして、第一ロックプレート10の上面に固定したボスリング10bの上面における高さ位置と、第二ロックプレート12の上面における高さ位置とが同じ高さ位置となるように構成されている。

図２に示すように、下部走行体1の中心側に位置する第一ロックプレート10の端縁側及び第二ロックプレート12の端縁側には、一対の第一脚部11及び一対の第二脚部13がそれぞれ固定されている。そして、図３に示すように、一対の第一脚部11及び一対の第二脚部13は、それぞれ丸胴6の外周面とセンタフレーム1aに対して溶接等によって固定されている。

一対の第一脚部11には、それぞれボス孔11aが形成されており、このボス孔11aと、図１に示す排土用ブレード4の裏面に固定された、一対のフランジ部5に形成したボス孔5aとの間で、排土用ブレード4を揺動させる図示せぬ作動シリンダの一端部がそれぞれ軸支されることになる。即ち、ボス孔11aとボス孔5aとの間に支承された、図示せぬ作動シリンダを伸縮させることにより、排土用ブレード4を支持している支持アーム15を、フランジ部18のボス孔18aを中心として揺動させることができる。

図３、図４に示すように、第二ロックプレート12の下面における高さ位置が、第一ロックプレート10の下面における高さ位置よりも、ボスリング12bの板厚分高く構成している。この構成によって、丸胴6の開口部17bから下部走行体1の走行モータに配管されるパイプを、第二ロックプレート12の下面に形成した空間部を利用して配しておくことができるようになる。

次に、図５〜図７を用いて、上部旋回体2を旋回ロックするロック装置25の構成について説明する。図５〜図７では、上部旋回体2を構成する旋回フレーム2aを示しており、旋回フレーム2a上に、図示せぬキャブ、エンジンルーム、作業機、カウンタウェイト等が搭載されることになる。

図５は、上部旋回体2が建設機械の前進方向を向いている状態で、ロック装置25による旋回ロックが解除されている状態を示している。また、図６は、上部旋回体2が建設機械の前進方向を向いている状態で、ロック装置25による旋回ロックが行われている状態を示している。更に、図７は、上部旋回体2が建設機械の後進方向を向いている状態で、ロック装置25による旋回ロックが行われている状態を示している。

図５〜図７に示すように、ロック装置25は、操作片20、操作ロッド20b、固定ピン20c及びピン案内部21とからなる上部旋回体2側に配される部材と、第一ロックプレート10及び第二ロックプレート12からなる下部走行体1側に配される部材とが構成されている。

ピン案内部21は、旋回フレーム2aの側面部に固定されており、その上下方向には貫通孔が形成されている。ピン案内部21に形成した貫通孔には、固定ピン20cが挿入されており、固定ピン20cは前記貫通孔を上下方向に摺動して、ピン案内部21の下面から出没することができる。固定ピン20cの上端面には、操作ロッド20bが固定されており、操作ロッド20bは二つのLクランクを縦方向に重なり合わせた形状に構成されている。操作ロッド20bの他端側には、操作片20aが固定されている。操作片20aの端部には、係止孔23が形成されている。

ロック装置25の配設部位としては、図示せぬキャブ内の床面における前方側部位に設けておくことができ、運転席に着座した作業者の左足が置かれる部位の略近傍であって、同左足の邪魔にならない部位に配設しておくことができる。

図示せぬキャブ内には、操作片20aを摘み上げて、固定ピン20cを第一ロックプレート10の第一係止孔10a又は第二ロックプレート12の第二係止孔12aとの係合状態を解除したとき、あるいは、固定ピン20cを第一ロックプレート10の第一係止孔10a又は第二ロックプレート12の第二係止孔12aと係合させたときに、それぞれの状態を維持させておく図示せぬ係止部材を設けておくことができる。

図示せぬキャブ内に設けた係止部材を、操作片20aの係止孔23に係合させることによって、図５に示すような操作片20aを摘み上げたロック解除位置と、図６、図７に示すような操作片20aを落下させたロック位置との二つの位置において、操作片20aが移動するのを防止しておくことができる。

図５に示すように、操作片20aを摘み上げたロック解除位置にしたときには、固定ピン20cは、ピン案内部21の貫通孔内に退避した状態となり、上部旋回体2の旋回フレーム2aは、下部走行体1のセンタフレーム1aに対して自由に旋回動できる状態となる。

逆に、固定ピン20cの位置が、第一ロックプレート10の第一係止孔10aと重なる位置又は第二ロックプレート12の第二係止孔12aと重なる位置に来たときに、操作片20aの係止状態を解除して、固定ピン20cを自由落下させれば、図６、図７に示すように、固定ピン20cを第一係止孔10a又は第二係止孔12aに係合させておくことができる。

ところで、第一係止孔10aと重なる位置に来ているピン案内部21の下面と、第一ロックプレート10の第一係止孔10aに設けたボスリング10bの上面との間隔、及び第二係止孔12aと重なる位置に来ているピン案内部21の下面と、第二ロックプレート10の上面との間隔は、ともに同じ間隔となるように構成されている。

そして、このように構成しておくため、固定ピン20cが第一係止孔10aに係合している長さ寸法と、固定ピン20cが第二係止孔12aに係合している長さ寸法とが、同じ長さ寸法となるように、第一ロックプレート10の上面にはボスリング10bを設けた構成にしており、第二ロックプレート12の下面にはボスリング12bを設けた構成にしている。これにより、第一ロックプレート10に設けたボスリング10bの上面とピン案内部21の下面との間隔、及び第二ロックプレート12の上面とピン案内部21の下面との間隔を、一定に保っておくことができる。

本願発明は、旋回体を前後二方向において旋回ロックするものに対して、好適に適用することができる。

１・・・下部走行体、１ａ・・・センタフレーム、２・・・上部旋回体、２ａ・・・旋回フレーム、４・・・排土用ブレード、６・・・丸胴、１０・・・第一ロックプレート、１０ａ・・・第一係止孔、１０ｂ・・・ボスリング、１１・・・第一脚部、１２・・・第二ロックプレート、１２ａ・・・第二係止孔、１２ｂ・・・ボスリング、１３・・・第二脚部、２０・・・ロックピン、２０ａ・・・操作片、２０ｂ・・・操作ロッド、２０ｃ・・・固定ピン、２１・・・ピン案内部、２５・・・ロック装置、４０・・・上部旋回体、４１ａ・・・床板、４３・・・シャーシ、４４・・・ロック装置、４５・・・ロックレバー、４６・・・固定ピン、４７・・・固定プレート、４７ａ・・・係合部、４９・・・レバーガイド。

Claims (2)

1. 下部走行体に対する上部旋回体の旋回動作をロックするロック装置であって、
   前記ロック装置は、前記上部旋回体側から前記下部走行体側に向かって出没可能に設けられたロックピンと、前記ロックピンが挿入される係止孔を有するロックプレートとから構成され、
   前記下部走行体上に設けられた、前記上部旋回体を旋回可能に搭載する丸胴の外周面上であって、前記丸胴の周方向に沿って、前記ロックプレートが固定され、
   前記ロックプレートが、前記丸胴の外周面における前記下部走行体の前進方向側の部位と、前記下部走行体の後進方向側の部位と、の二箇所の部位にそれぞれ設けられてなり、
   前記丸胴の周方向における前記各ロックプレートの一端部側に、前記下部走行体から立設した脚部が設けられてなることを特徴とする上部旋回体のロック装置。
2. 前記下部走行体の前進方向側の部位に設けた前記ロックプレートの前記脚部が、一対の脚部として構成され、前記一対の脚部間に、前記下部走行体の前進方向先端部に設けた排土用ブレードの作動シリンダが支承されてなることを特徴とする請求項１記載の上部旋回体のロック装置。

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