JP5367602B2 - 建設機械の排土装置 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械の排土装置に係り、詳しくは、耐久性の向上を図った排土装置に関する。

この種の建設機械、例えば、ホイール式油圧ショベルは、下部走行体と、その上部に旋回可能に設けられた上部旋回体とを備えている。この上部旋回体の前部には運転席及び作業アタッチメントが設けられ、この作業アタッチメントはその先端部にバケットを備えている。一方、上部旋回体の後部には燃料タンク、作動油タンク及びエンジン等が搭載されている。

一般に、下部走行体の前部及び後部の少なくとも一方には、土砂等の排土作業を行うための排土装置が取り付けられている。この排土装置は、下部走行体の幅方向に延びる排土板と、この排土板と下部走行体とを接続する回動自在な平行リンクと、下部走行体と平行リンクとを連結し、平行リンクを上下に回動させる油圧シリンダとから構成されている（特許文献１）。

実開昭６２−７２３５７号公報

上記特許文献１に開示された排土装置の油圧シリンダ及び平行リンクは下部走行体に対し剥き出しの状態で取り付けられているため、排土作業の際に、土砂等が排土板を飛び越え、油圧シリンダや平行リンクに衝突することがある。この場合、油圧シリンダや平行リンクが破損するだけでなく、破損に起因して油圧シリンダからの油漏れの不具合をも招く。
このような不具合に対し、下部走行体に固定カバーを取付け、この固定カバーにより油圧シリンダ及び平行リンクを覆うことが考えられる。しかしながら、排土板の昇降、即ち、平行リンクの回動を可能にするためには、固定カバーの下方に平行リンクや油圧シリンダの回動に必要な空間を確保する必要がある。このため、固定カバーでは平行リンクや油圧シリンダを好適に覆うことができず、平行リンクや油圧シリンダの破損を防ぐことができない。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、排土板の昇降を妨げず、しかも、土砂等に起因した破損を受けることが無い建設機械の排土装置を提供することにある。

上述の目的を達成すべく、請求項１記載の建設機械の排土装置は、建設機械の下部走行体に設けられ、排土作業に使用される排土装置において、下部走行体の幅方向に延びる排土板と、下部走行体に対し排土板を昇降可能に接続する昇降手段と、昇降手段を覆う保護手段とを備え、保護手段は、排土板から下部走行体に向けて延び、昇降手段を上方から覆うとともに排土板の昇降に連動して昇降する可動カバーを含むので、可動カバーは、排土板の昇降に拘わらず昇降手段を覆うことができる。

詳しくは、昇降手段は、下部走行体と排土板とを接続し、上下方向に回動自在な左右一対の平行リンク機構と、これら平行リンク機構を上下方向に回動させる油圧シリンダとを含み、この場合、排土板の昇降に拘わらず、排土板の上部と可動カバーとの間に隙間が生じることはなく、可動カバーは排土装置の油圧シリンダ及び平行リンク機構を効果的に覆うことができる。それ故、排土作業中、土砂等が排土板を越えたとしても、ここでの土砂等は可動カバーの上壁に受け止められ、油圧シリンダ及び平行リンク機構に対する土砂等の衝突が阻止される。

また、請求項２記載の可動カバーはその左右に側壁を有しているので、可動カバーの上壁に受け止められた土砂等が可動カバーの側方に落下したとしても、側壁は平行リンク機構の上方から平行リンク機構間への土砂等の入り込みを低減し、油圧シリンダのピストンロッドが土砂等によって汚れるのを抑制することができる。
また、請求項３記載の建設機械の排土装置によれば、可動カバーの側壁は、平行リンク機構を側方から覆っていてもよく、この場合、平行リンク機構の上方から平行リンク機構間への土砂等の入り込みを低減するだけでなく、平行リンク機構自体を保護可能である。

また、請求項４記載の建設機械の排土装置によれば、可動カバーの当接端と排土板とを当接状態に維持する固定手段を更に備えていてもよく、排土作業中、排土板から可動カバーに振動が加わっても、可動カバーの不所望な回動を確実に阻止できる。この結果、排土板と可動カバーとの間に隙間が生じるのを確実に防止でき、昇降手段への土砂等の落下をより効果的に防ぐことができる。
また、請求項５記載の建設機械の排土装置によれば、可動カバーの当接端は弾性部材によって形成されているのが望ましく、この場合、弾性部材は排土作業中、可動カバーに伝達される振動を吸収する。従って、弾性部材は排土板の上面に良好に密着した状態に維持される。

また、請求項６記載の建設機械の排土装置によれば、保護手段は、下部走行体側に固定して設けられ、下部走行体側の昇降手段の部位を覆う固定カバーを更に含み、可動カバーの上壁は、固定カバーに接触可能な接触端を更に有し、この接触端は弾性部材から形成されているのが望ましく、この結果、昇降手段への土砂等の落下をより一層効果的に防ぐことができる。

本発明の建設機械の排土装置は、排土板の昇降に拘わらず、排土板の上部と可動カバーとの間に隙間が生じることはなく、排土装置の油圧シリンダ及び平行リンク機構を効果的に覆うことができるので、排土作業中、土砂が排土板を越えたとしても、油圧シリンダ及び平行リンク機構に対する土砂等の衝突を阻止できる。

本発明に係る建設機械としてのホイール式油圧ショベルの側面図である。 排土装置の斜視図である。 可動カバーの取り付け部分の拡大図である。 同図（ａ）〜（ｃ）は排土板の昇降位置をそれぞれ示す排土装置の側面図である。 可動カバーの固定手段を示した排土板上面の拡大断面図である。 可動カバーの固定手段の他の例を示した排土板上面の拡大断面図である。 可動カバーの他の例を示す排土装置の側面図である。

以下、建設機械としてのホイール式油圧ショベルについて図面を参照して説明する。
図１に示すホイール式油圧ショベル１は、前後に車輪２を有する下部走行体３と、この下部走行体３に旋回ベアリング４を介して旋回可能に設けられた上部旋回体５とを備えている。この上部旋回体５の前部には、運転室６及び作業アタッチメント８が設けられており、この作業アタッチメント８の先端部にはバケット１０が取付けられている。一方、上部旋回体５の後部には燃料タンク及び作動油タンクから構成されるタンク装置１４やエンジン建屋１２が設けられ、このエンジン建屋１２内にエンジン（図示しない）が配置されている。

また、エンジン建屋１２内にはエンジン近傍に油圧ポンプ（図示しない）もまた配置されており、この油圧ポンプはエンジンにより駆動され、車輪２、作業アタッチメント８及び後述する排土装置２０等に含まれる走行モータや油圧シリンダ等の油圧機器に向けて、タンク装置１４、即ち、その作動油タンク内から吸い上げた作動油を供給する。なお、タンク装置１４の燃料タンクはエンジンの燃料を蓄えている。
上述した油圧ショベルはその下部走行体３の前端部及び後端部に同様なフロント及びリア側の排土装置２０をそれぞれ備えており、図２はリア側の排土装置２０を示す。

以下、リア側の排土装置２０について詳述する。
排土装置２０は排土板２１を備え、この排土板２１は下部走行体３の幅と同程度の幅を有し、下部走行体３の後方に向けて凹んだ形状をなしている。排土板２１と下部走行体３とは左右一対の平行リンク機構２９によって互いに接続されている。詳しくは、各平行リンク機構２９は、上段リンク２２及び下段リンク２３からなり、これらリンク２２，２３の両端部には接続孔（図示せず）がそれぞれ形成されている。

一方、下部走行体３の後端面には各平行リンク機構２９と組みをなすブラケット対がそれぞれ設けられている。各ブラケット対はアウタブラケット２６ａ及びインナブラケット２６ｃからなり、これらアウタ及びインナブラケット２６ａ，２６ｃは下部走行体３の後端面から排土板２１に向けて突出されている。インナブラケット２６ｃは上下方向に延びる板状をなしているのに対し、アウタブラケット２６ａはインナブラケット２６ｃの中央に位置付けられた略三角の板状をなし、これらブラケット２６ａ，２６ｃ間には所定の間隔が確保されている。

また、排土板２１の裏面にも各平行リンク機構２９と組みをなす一対のブラケット２６ｂが設けられており、これらブラケット２６ｂはインナブラケット２６ｃと同様に上下方向に延びる板状をなし、下部走行体３の後端面に向けて突出している。
アウタブラケット２６ａの中央及びインナブラケット２６ｃの下端には上段及び下段リンク２２，２３における基端の接続孔と対応する貫通孔がそれぞれ形成され、また、ブラケット２６ｂの上下には上限及び下段リンク２２，２３における先端の接続孔に対応する貫通孔がそれぞれ形成されている。従って、各貫通孔に対応するリンクの接続孔をそれぞれ合致させ、これら貫通孔及び接続孔にピン２７を挿通させることで、排土板２１は上段及び下段リンク２２，２３を介して下部走行体３に回動自在に接続されている。

詳しくは、図２から明らかなように、上段リンク２２はその基端がアウタ及びインナブラケット２６ａ，２６ｃとの間に挟み込まれた状態でアウタブラケット２６ａに取り付けられ、そして、その先端はブラケット２６ｂの内面に取り付けられている。また、下段リンク２３の基端及び先端はアウタブラケット２６ｃ及びブラケット２６ｂの内面に取り付けられている。

また、下部走行体３と排土板２１との間には各平行リンク機構２９と組みをなす油圧シリンダ２４がそれぞれ配置されている。各油圧シリンダ２４はそのシリンダ外筒の基端部が対応する側のインナブラケット２６ｃの上部にピンを介して回動自在に取り付けられている一方、その他端、即ち、ピストンロッドの先端が対応する側の下段リンク２３の内面にピン２８を介して回動自在に取り付けられている。

上述した排土装置２０は、平行リンク機構２９及び油圧シリンダ２４を上方から覆う保護カバーユニット３９を更に備え、この保護カバーユニット３９は固定カバー２５及び可動カバー３０から構成されている。
固定カバー２５は左右のインナブラケット２６ｃ間に跨る大きさを有し、これらインナブラケット２６ｃの上部に固定されている。詳しくは、固定カバー２５はインナブラケット２６ｃから排土板２１に向けて延びる上壁と、この上壁から下方に延びる左右の側壁及び前壁をそれぞれ有し、この前壁の下部はインナブラケット２６ｃ側に向けて傾斜されている（図４参照）。このような固定カバー２５は油圧シリンダ２４の上部、即ち、そのシリンダ外筒を少なくとも上方及び後方から覆っている。

一方、可動カバー３０は、固定カバー２５の下端部から排土板２１の上面２１ｕに至る領域を上方から覆う一方、左右の平行リンク機構２９の上方を側方から覆うような形状をなしている。つまり、可動カバー３０は、油圧シリンダ２４の下部、即ち、そのピストンロッド及び左右の平行リンク機構２９を覆っている。
具体的には、可動カバー３０は、前記領域に配置された上壁３１と、左右の上段リンク２２の上側に配置された左右の側壁３２とからなり、側壁３２の下端部にて上段リンク２２に回動自在に取り付けられている。

詳しくは、図３に示すように、側壁３２には貫通孔３３が形成されており、この貫通孔３３内にカラー４１が貫通して配置されている。一方、上段リンク２２の外側面には取り付け座４５が取り付けられている。そして、ボルト４３がワッシャ４７を介してカラー４１及び取り付け座４５を貫通し、その先端にナットが取り付けられている。従って、カラー４１は取り付け座４５とワッシャ４７との間に挟持された状態で、上段リンク２２の取り付け座４５に固定され、よって、側壁３２、即ち、可動カバー３０は上段リンク２２に対してカラー４１の回りを回動自在となっている。なお、可動カバー３０はその自重により、排土板２１に向けて回動付勢された状態にある。

また、可動カバー３０における上壁３１の上端縁及び下端縁にはラバー板３４がそれぞれ取り付けられている。これらラバー板３４は、上壁３１の上面と固定プレート３６とにより挟まれ、これらを貫通するボルト３８により上壁３１に固定されている。なお、上下のラバー板３４は上壁３１の上端縁及び下端縁からそれぞれ延出し、固定カバー２５の前面及び排土板２１の上面２１ｕにそれぞれ接している。

図４は、油圧シリンダ２４を伸縮させた際、排土板２１が昇降する様子を示す。
図４（ａ）は、油圧シリンダ２４が最長のストロークまで伸長されたときの排土装置２０を示す。この場合、排土板２１の底面２１ｂは車輪２よりも下方の最下位置に位置付けられた状態で接地し、下部走行体３の車輪２を地面から浮かせている。つまり、フロント及びリア側の排土装置２０の排土板２０が共に最下位置にあるとき、これら排土板２０はアウトリガとして機能することから、バケット１０による掘削作業時、油圧ショベル１の姿勢を安定させるものとなる。

図４（ａ）の状態から油圧シリンダ２４が収縮されると、油圧シリンダ２４の収縮に連動して各平行リンク機構２９の上段及び下段リンク２２，２３はそれらの基端を中心として上方に回動する。ここでの回動は、下部走行体３に対して排土板２１を相対的に上昇させることになり、この結果、排土板２１の底面２１ｂが接地したままの状態で、下部走行体３が下降し、車輪２を接地させる。即ち、排土板２１は図４（ｂ）に示す作業位置となる。

排土板２１が図４（ａ）の最下位置から図４（ｂ）の作業位置に移行するとき、即ち、排土板２１が相対的に上昇するとき、可動カバー２０は下側のラバー板３４を介して排土板２１により押上げられることで、前述したカラー４１の回りに回動し、この際、上側及び下側のラバー板３４は固定カバー２５の前面及び排土板２１の上面２１ｕをそれぞれ摺動する。

排土装置２０が図４（ｂ）の状態にあるとき、即ち、排土板２１の底面２１ｂ及び車輪２がともに接地した状態にあるとき、油圧ショベル１は、排土板２１を使用して排土作業を行うことができる。
排土作業の完了後、油圧シリンダ２４が更に収縮されると、排土板２１は平行リンク機構２９を介して更に上昇し、図４（ｃ）に示す最上位置に位置付けられる。
排土板２１が最上位置にあるとき、排土板２１の底面２１ｂは地面を離れ、油圧ショベル１は車道を走行可能となる。

排土板２１が最上位置に向けて上昇するとき、排土板２１は下側のラバー板３４を介して可動カバー３０を更に押し上げることから、可動カバー３０はその上壁３１が固定カバー２５を飛び越えるように更に回動される。そして、排土板２１が最上位置に達すると、可動カバー３０の上壁３１は固定カバー２５の上方にて略水平姿勢となり、排土板２１から固定カバー２５に亘り、これら排土板２１及び固定カバー２５を上方から覆う。このとき、上側のラバー板３４は固定カバー２５の上面から離れているものの、上部旋回体５の下面よりも下方に位置付けられている。従って、上部旋回体５は可動カバー３０に衝突することなく、旋回可能である。

排土装置２０が図４（ａ）に示す掘削作業中の姿勢、また、図４（ｂ）に示す排土作業中の姿勢にあるとき、排土板２１や可動カバー３０に振動が伝わると、可動カバー３０がカラー４１の回りに不所望に回動してしまい、固定カバー２５及び排土板２１に対する上側及び下側のラバー板３４の接触を維持できないことがある。このため、可動カバー３０は排土板２１に固定手段５０を介して固定できるのが好ましい。

具体的には、固定手段５０は、図５に示すようにロッド状のストッパ５１を備え、このストッパ５１の上端は取付台５９に回動自在に連結され、この取付台５９は可動カバー３０における上壁３１の下面に取り付けられている。一方、排土板２１の背面にはストッパ受５３が取り付けられ、このストッパ受け５４は排土板２１の上面２１ｕから上方に突出している。ストッパ受５３の突出部分には開口部５４が形成されており、ストッパ５１はストッパ受５３の開口部５４を貫通して延びている。

また、図５の実施例の場合、可動カバー３０は下側のラバー板３４に代えて、金属製の丸い支持棒５７を備えている。この支持棒５７は可動カバー３０における上壁３１の下端面に取り付けられ、排土板２１の上面２１ｕに接触している。
排土作業に伴う振動が排土板２１及び可動カバー３０に伝わり、排土板２１の上面２１ｕから支持棒５７が離れる方向に可動カバー３０が回動しようとしても、ここでの回動はストッパ５１がストッパ受５３における開口部５４の開口縁にて制限され、支持棒５７は排土板２１の上面２１ｕに接触した状態に維持される。

なお、前述した排土板２１の昇降に連動して可動カバー３０が回動するとき、支持棒５７と排土板２１の上面２１ｕとの接触を維持しながら、可動カバー３０は排土板２１に対して水平方向に相対移動されなければならないが、ここでの相対移動は可動カバー３０に対し、ストッパ５１の上端が回動自在に連結されていることで許容される。
更に、図６に示すように、固定手段５０として弾性部材を用いても良い。具体的には、可動カバー３０における上壁３１の下面及び排土板２１の上面２１ｕにはそれぞれ取付台５９が設けられており、これら取付台５９同士は引っ張りコイルばね５５により接続されている。この場合、排土作業に伴う振動が排土板２１及び可動カバー３０に伝わり、排土板２１の上面２１ｕから可動カバー３０が離れる方向に回動しようとしても、引っ張りコイルばね５５はその付勢力により可動カバー３０の回動を阻止し、排土板２１の上面２１ｕに対する支持棒５７の接触を確実に維持する。従って、支持棒５７が排土板２１の上面２１ｕを叩くようなことはない。なお、引っ張りコイルばね５５が前述した可動カバー３０の相対移動を許容することは言うまでもない。

図５及び図６に示す固定手段５０は何れも、支持棒５７と排土板２１の上面２１ｕとの接触を常時維持するので、支持棒５７と排土板２１との間に隙間が生じることはない。また、引っ張りコイルばね５５は、掘削作業中や排土作業中、可動カバー３０に伝わる振動を吸収するが、この場合にも、可動カバー３０に下側のラバー板３４を取り付け可能なことは言うまでもない。

前述したように可動カバー３０が平行リンク機構２９、即ち、その上段リンク２２に回動自在に取り付けられているので、排土板２１の昇降に拘わらず、排土板２１の上面２１ｕと可動カバー３０との間に隙間が生じることはなく、可動カバー３０は排土装置２０の油圧シリンダ２４及び平行リンク機構２９を効果的に覆うことができる。それ故、排土作業中、土砂等が排土板２１を越えたとしても、ここでの土砂等は可動カバー３０の上壁３１に受け止められ、油圧シリンダ２４及び平行リンク機構２９に対する土砂等の衝突が阻止される。

また、可動カバー３０はその左右に側壁３２を有しているので、可動カバー３０の上壁３１に受け止められた土砂等が可動カバー３０の側方に落下したとしても、側壁３２は平行リンク機構２９の上方から平行リンク機構２９間への土砂等の入り込みを低減し、油圧シリンダ２４のピストンロッドが土砂等によって汚れるのを抑制することができる。
また、可動カバー３０に上側及び下側のラバー板３４が取り付けられている場合、これらラバー板３４は排土作業中、可動カバー３０に伝達される振動を吸収する。従って、これらラバー板３４は固定カバー２４の前壁及び排土板２１の上面に良好に密着した状態に維持される。

また、排土装置２０がストッパ５１又は引っ張りコイルばね５５等の固定手段５０を更に備えていれば、排土作業中、排土板２１から可動カバー３０に振動が加わっても、可動カバー３０の不所望な回動を確実に阻止できる。この結果、排土板２１と可動カバー３０との間に隙間が生じるのを確実に防止でき、油圧シリンダ２４及び平行リンク機構２９への土砂等の落下をより効果的に防ぐことができる。

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態を逸脱しない範囲で種々の変更ができる。
例えば、図７に示すように、可動カバー３０はその側壁３２が対応する側の上段及び下段リンク２２，２３を側方から覆うべく、更に下方に延びていても良く、この場合、上段リンク２２ではなく下段リンク２３にカラー４１を介して回動自在に取り付けられていてもよい。

また、固定カバー２５と可動カバー３０とが一体となっていてもよい。この場合、可動カバー３０の上端部は、平行リンク機構２９のインナブラケット２６ｃの上端を上方から覆うように延出される。このような可動カバー３０であっても、油圧シリンダ２５及び左右一対の平行リンク機構２９を覆うことができるとともに、排土板２１が持ち上げられた際には可動カバー３０の回動はその上壁３２を略水平方向に移動させるだけなので、可動カバー３０の上壁が上部旋回体５の下面に当たることはない。
また、ホイール式油圧ショベル１以外の建設機械にも本発明を適用可能である。

１ ホイール式油圧ショベル
２ 車輪
３ 下部走行体
４ 旋回ベアリング
５ 上部旋回体
６ 運転席
８ 作業アタッチメント
１０ バケット
１２ エンジン建屋
１４ タンク装置
２０ 排土装置
２１ 排土板
２１ｕ 上面
２２ 上段リンク（昇降手段、平行リンク機構）
２３ 下段リンク（昇降手段、平行リンク機構）
２４ 油圧シリンダ（昇降手段）
２５ 固定カバー
２６ａ アウタブラケット
２６ｂ ブラケット
２６ｃ インナブラケット
２７、２８ ピン
２９ 平行リンク機構
３０ 可動カバー
３１ 上壁
３２ 側壁
３３ 貫通孔
３４ ラバー板（弾性部材）
３６ 固定プレート
３８ ボルト
３９ 保護カバーユニット
４１ カラー
４３ ボルト
４５ 取り付け座
４７ ワッシャ
５０ 固定手段
５１ ストッパ
５３ ストッパ受
５４ 開口部
５５ 引っ張りコイルばね
５７ 支持棒
５９ 取付台

Claims (6)

1. 建設機械の下部走行体に設けられ、排土作業に使用される排土装置において、
   前記下部走行体の幅方向に延びる排土板と、
   前記下部走行体に対し前記排土板を昇降可能に接続し、上下方向に回動自在な左右一対の平行リンク機構と、これら平行リンク機構を上下方向に回動させる油圧シリンダとを含む昇降手段と、
   前記昇降手段を覆う保護手段と
   を備え、
   前記保護手段は、
   前記排土板から前記下部走行体に向けて延び、前記昇降手段を構成する前記左右一対の平行リンク機構と前記油圧シリンダとを上方から覆うとともに前記排土板の昇降に連動して昇降する可動カバーを含み、
   前記可動カバーは、前記排土板に上方から当接する当接端を有する上壁を含むことを特徴とする建設機械の排土装置。
2. 前記可動カバーは、さらに前記上壁から下方に延び、対応する側の平行リンク機構のリンクに回動自在に連結された左右の側壁を含むことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の排土装置。
3. 前記可動カバーの前記側壁は、前記平行リンク機構を側方から覆っていることを特徴とする請求項２記載の建設機械の排土装置。
4. 前記可動カバーの当接端と前記排土板とを当接状態に維持する固定手段を更に備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の建設機械の排土装置。
5. 前記可動カバーの当接端は弾性部材によって形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の建設機械の排土装置。
6. 前記保護手段は、前記下部走行体側に固定して設けられ、前記下部走行体側の前記昇降手段の部位を覆う固定カバーを更に含み、
   前記可動カバーの前記上壁は、前記固定カバーに接触可能な接触端を更に有し、この接触端は弾性部材から形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の建設機械の排土装置。

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