JP5940077B2

JP5940077B2 - 建設機械の排土装置

Info

Publication number: JP5940077B2
Application number: JP2013537572A
Authority: JP
Inventors: 晃仲田; 洋津久井; 太田　実; 太田　　実; 裕一富所; 友勝富山
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: JPWO2013051694A1; US20140318818A1; KR101880788B1; EP2765241B1; EP2765241A1; CN103857845A; CN103857845B; WO2013051694A1; KR20140075721A; US9260836B2; EP2765241A4

Description

本発明は、建設機械の排土装置に関し、より詳しくは排土装置内への土砂の入り込みを防止するための建設機械の排土装置に関するものである。

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左側には運転席が設けられている。また、上部旋回体にはブーム、アーム、バケットが互いに回動可能に取付けられている。上部旋回体の後部には、燃料タンクや作動油タンク、あるいはエンジン等が搭載されている。

下部走行体の前部及び後部の少なくとも一方には、土砂等の排土作業や、作業時に土砂が車体の下側に溜まらないようにせき止めるための排土装置が取付けられている。このような排土作業や土砂のせき止めは、排土装置に設けられた排土板により行われている(例えば特許文献１参照)。

実開昭６２−７２３５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の排土装置は、排土板の後側上部を覆うものがないため、排土装置内の油圧シリンダ等の機器類が剥き出しの状態で取付けられている。このため、作業中に土砂が排土板を飛び越えて、上記機器類に衝突し、これら機器類を破損させるおそれがある。

本発明は、上記従来技術を考慮したものであり、土砂が排土板を飛び越えようとして飛散してもこれを受け止めて排土装置の内部に進入することを防止することができる建設機械の排土装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明では、建設機械の下部走行体の前部及び後部の少なくとも一方に設けられた排土装置であって、前記下部走行体の幅方向に延びる排土板と、前記下部走行体に固定されて前記排土板と前記下部走行体との間に介装され、前記排土板を前記下部走行体に対して昇降させる昇降ユニットと、該昇降ユニットを覆うカバーユニットとを備え、前記排土板は、地面に対してほぼ垂直な状態で前記地面に接した状態の接地位置及び前記地面から離れて最も上昇した格納位置との間で前記昇降ユニットを介して移動可能であり、前記カバーユニットは、前記昇降ユニット上部から前記排土板に向けて延びるサブカバーと、該サブカバーの上面に対してスライド可能なメインカバーとを有し、該メインカバーは、一方の端部が前記排土板の上面に略接して回動可能に取付けられていて、かつ前記排土板が前記接地位置にあるときに他方の端部が前記サブカバーと重なっていて、前記メインカバーは、前記サブカバーと重なるカバー体と、該カバー体の両側縁から立設する側方カバー体で構成され、前記側方カバー体には湾曲した長孔が形成され、前記長孔には、前記昇降ユニットに設けられた突状部が挿通され、前記サブカバー上面からは、前記メインカバーのスライド方向に延びる突条体が突出して形成されていることを特徴とする建設機械の排土装置を提供する。

好ましくは、前記サブカバーは、前記排土板側である先端側が下向きに湾曲した湾曲部を有している。

好ましくは、前記メインカバーは、幅方向に亘って前記昇降ユニット側に折れ曲がる屈曲部を有している。

本発明によれば、メインカバーの一方の端部（基端部）が排土板の上面に略接して回動可能に取付けられているため、作業中に土砂等が飛散して排土板を飛び越えようとしても、メインカバーに当たるため、昇降ユニットに土砂等が入り込むことを防止できる。また、メインカバーの基端部を排土板の上面に略接させることで、排土板とメインカバーとの間の隙間を極力小さくしているので、この隙間から土砂等が入り込むことを抑制することができる。また、排土板が接地位置にあるときに、メインカバーはサブカバーと重なっているため、メインカバーとサブカバーとの間に隙間はなく、したがって土砂等の進入防止効果を高めることができる。なお、メインカバーの一方の端部（基端部）が排土板の上面に略接するとは、メインカバーが回動可能な程度に隙間が形成されていてもいいという意味であり、完全に接している状態のみを表すものではない。メインカバーと排土板との間の隙間はほとんどの土砂等が通過できない大きさである。
そして、サブカバー上面からは、メインカバーのスライド方向に延びる突条体が突出して形成されているため、メインカバーとサブカバーとの接触面積が低減し、メインカバーを滑らかにスライドさせることができる。したがって、排土板の昇降動作をスムーズに行うことができる。

また、サブカバーは、排土板側である先端側が下向きに湾曲した湾曲部を有しているため、メインカバーが格納位置に上昇するに際してサブカバー上をスライドするときに、メインカバーの他方の端部（先端部）がサブカバーの上面に倣って移動する。このため、メインカバーの移動中にメインカバーの先端部がサブカバーの上面から離れて上方に突き出すことがなく、メインカバーはサブカバーの上面に沿って移動して上部旋回体と下部走行体との間のスペースにスムーズに収容される。

また、メインカバーは、幅方向に亘って昇降ユニット側に折れ曲がる屈曲部を有しているため、排土板の上昇中にメインカバーの先端部が必要以上に上方に突出することをさらに防止できる。

本発明に係る排土装置を備えた建設機械の概略側面図である。排土装置の概略斜視図である。排土板が接地位置にある状態を示す概略側面図である。排土板が格納位置にある状態を示す概略側面図である。排土板が最下位置にある状態を示す概略側面図である。排土板とカバー体との接続構造を示す概略図である。側方カバー体と上段リンクとの接続構造を示す概略図である。本発明に係る別の排土装置の概略図である。図８の排土装置に用いるメインカバー及びサブカバーの概略側面図である。本発明に係る別の排土装置に用いるメインカバーの概略図である。本発明に係る別の排土装置の概略図である。図１１の排土装置に用いるメインカバー及びサブカバーの一例を示す概略側面図である。図１１の排土装置に用いるメインカバー及びサブカバーの一例を示す概略側面図である。本発明に係るさらに別の排土装置の概略図である。図１４の排土装置に用いるメインカバー及びサブカバーの概略側面図である。

本発明に係る排土装置１を備えた建設機械の例として、図１に示すように、ホイール式ショベル２を用いて説明する。排土装置１は、ホイール式ショベル２の下部走行体３の前部及び後部の少なくとも一方に設けられる（図１では前部及び後部の両方に設けられた例を示している）。

下部走行体３には、旋回輪４を介して上部旋回体５が搭載されている。したがって、上部旋回体５は下部走行体３に対して旋回可能である。上部旋回体５には、ブーム６ａ、アーム６ｂ、バケット６ｃからなる作業装置６が設けられている。また、上部旋回体５の前方左側には運転室（キャブ）１１が備わっている。また、上部旋回体５の後方には、車体全体として作業装置６とのバランスを取るためのカウンタウエイト７が設けられている。

上部旋回体５の後部には、エンジンや油圧ポンプ、あるいは燃料タンクや作動油タンク等の各種タンク（不図示）が搭載され、カバー材８で覆われている。

図２に示すように、排土装置１は、排土板９と、昇降ユニット１０と、カバーユニット１２とを備えている。排土板９は、下部走行体３の幅方向に延びている。すなわち、排土板９は左右方向に長手方向を有している。昇降ユニット１０は、排土板９と下部走行体３との間に介装され、下部走行体３に固定されている。この昇降ユニット１０により、排土板９は下部走行体３に対して昇降動作をする。具体的には、昇降ユニット１０は平行リンク機構を有していて、この平行リンク機構は上段リンク１３と下段リンク１４とを含んでいる。また、昇降ユニット１０は、下部走行体３に固定されるべき取付板１５を含んでいる。上段リンク１３及び下段リンク１４のそれぞれの一方の端部は、取付板１５から立設している左右一対の第１の壁体１６に対してそれぞれ回転軸１７、１８を支点に回動可能に軸支されている。

昇降ユニット１０は、さらに油圧シリンダ１９を含んでいる。油圧シリンダ１９は、第１の壁体１６の上端と下段リンク１４のそれぞれと回転軸２０、２１を介して接続されている。このとき、油圧シリンダ１９の基端となるチューブ２２側が第１の壁体１６に、ロッド２３側が下段リンク１４に接続されている。したがって、油圧シリンダ１９が伸縮することにより、下段リンク１４が引き上げられ、回転軸１８を支点にして上昇する。排土板９の背面からは第２の壁体２４が立設している。上段リンク１３及び下段リンク１４の他方の端部は、この第２の壁体２４に回転軸２５、２６を介して接続されている。上述したように、油圧シリンダ１９によって下段リンク１４が引き上げられると、排土板９が上昇し、上段リンク１３も回転軸１７を支点にして上昇する。

一方、この昇降ユニット１０はカバーユニット１２により覆われている。カバーユニット１２は、昇降ユニット１０の上部から排土板９に向けて延びるサブカバー２７と、このサブカバー２７の上面に対してスライド可能なメインカバー２８とを有している。具体的には、サブカバー２７は、第１の壁体１６に対して、取付け部材２９を介して固定されている。メインカバー２８は、サブカバー２７と重なるカバー体２８ａと、カバー体２８ａの両側縁から立設する側方カバー体２８ｂで構成されている。側方カバー体２８ｂには湾曲した長孔２８ｃが形成されている。この長孔２８ｃには、上段リンク１３に固定されたボルト３０が挿通されている。より詳しくは、図７に示すように、上段リンク１３にはシートスクリュー３１が固定されていて、ボルト３０は長孔２８ｃ及びシートスクリュー３１を挿通する。そして、裏ナット３２にてボルト３０は固定される。長孔２８ｃ内には、略円筒形状のボス３３が配されていて、ボルト３０はこのボス３３も挿通している。ボス３３とボルトヘッド３０ａとの間には、ワッシャ３９が介装されている。このような長孔２８ｃを用いてメインカバー２８の側方カバー体２８ｂと上段リンク１３とをボルト３０を用いて固定することで、メインカバー２８がサブカバー２７から離れて排土板９の前方側に倒れるのを防止できる。また、メインカバー２８の幅方向へのずれを抑制することもできる。また、長孔２８ｃは、メインカバー２８がサブカバー２７の上面に沿って移動するように上段リンク１３の移動軌跡に合せて湾曲状に形成される。

また、カバー体２８ａの一方の端部（下端）は、排土板９の上面に略接して回動可能に取付けられている。具体的には、図６に示すように、カバー体２８ａの下端は略円筒形状に曲げ加工されて軸孔２８ｄが形成されている。排土板９の上面からは左右一対の軸受け台３４が立設している。これら軸孔２８ｄ及び軸受け台３４に回転軸３５が挿通される。回転軸３５の両端には、抜け止めのための抜け止めピン３６が取付けられている。抜け止めピン３６としては、例えばβピンを適用できる。このように、メインカバー２８を排土板９に回動可能に取付けることで、メインカバー２８を排土板９との間に隙間が生じることを防止する構造とすることができる。以上のような構成により、油圧シリンダ１９と連動して排土板９が上昇し、上段リンク１３が上方に回動すると、メインカバー２８はサブカバー２７に沿って上昇し、これと同時にボルト３０が長孔３８ｃ内をスライドする。

ここで、排土板９は昇降ユニット１０により、地面に対してほぼ垂直な状態を保ったまま接地位置と格納位置との間で移動可能である。具体的には、接地位置は排土板９の下面が地面に接した状態であり、格納位置は排土板９が地面から離れて昇降ユニット１０により最大限上昇した状態である。なお、図１では格納位置の排土板９を示し、図２では接地位置の排土板９を示している。

図３に示すように、排土板９が接地位置にあるとき、排土板９の下面は地面３７に接している。また、カバーユニット１２を形成するメインカバー２８の他方の端部（上端）は、サブカバー２７と重なっている。この状態で建設機械が作業を行っているとき、土砂は矢印Ａ方向から飛散してくる。排土装置１は、この土砂の飛散方向に対して隙間なく排土板９、カバーユニット１２が配されているため、昇降ユニット１０（を構成する油圧シリンダ１９やこの油圧シリンダ１９に圧油を供給するためのバルブ等）に土砂が衝突することを防止できる。詳しくいえば、メインカバー２８の下端（基端部）が排土板９の上面に略接して回動可能に取付けられているため、作業中に土砂等が飛散して排土板を飛び越えようとしても、メインカバー２８に当たるため、昇降ユニット１０に土砂等が入り込むことを防止できる。また、メインカバー２８の下端（基端部）を排土板９の上面に略接させることで、排土板９とメインカバー２８との間の隙間を極力小さくしているので、この隙間から土砂等が入り込むことを抑制することができる。また、排土板９が接地位置にあるときに、メインカバー２８はサブカバー２７と重なっているため、メインカバー２８とサブカバー２７との間に隙間はなく、したがって土砂等の進入防止効果を高めることができる。また、側方カバー体２８ｂにより、側方からの土砂の進入も防止している。

なお、地面の高さは作業する場所によって様々であるため、図３に示した排土板９の接地位置は作業場所によってその高さが変わる概念である。排土板９を最も下側の最下位置まで下降すると、図５に示すような形態となる。このような最下位置でも、矢印Ａ方向に対して昇降ユニット１０は排土板９及びカバーユニット１２により隙間なく覆われている。ここで、サブカバー２７は、排土板９側である先端側が下向きに湾曲した湾曲部２７ａを有している。図５に示す最下位置から図４に示す格納位置（最上位置）まで排土板９を上昇させる際に、サブカバー２７と重なっているメインカバー２８は、サブカバー２７上をスライドしながら移動する。すなわち、メインカバー２８の他方の端部（先端部）２８ｅがサブカバー２７の上面に倣って移動する。このため、メインカバー２８の移動中にメインカバー２８の先端部がサブカバー２７の上面から離れて上方に突き出すことがなく、メインカバー２８はサブカバー２７の上面に沿って移動して上部旋回体５と下部走行体３との間のスペースにスムーズに収容される。

このようなメインカバー２８の上部旋回体５への衝突防止効果を高めるため、さらにメインカバー２８に屈曲部２８ｆを設けてもよい。この屈曲部２８ｆは、メインカバー２８の幅方向に亘って昇降ユニット１０側に折り曲げられた箇所である。このような屈曲部２８ｆを設ければ、排土板９の上昇とともにメインカバー２８がサブカバー２７上をスライドする際に、先端２８ｅが上方に突出することを抑えることができる。したがって、メインカバー２８はサブカバー２７の上面に沿って移動して上部旋回体５と下部走行体３との間のスペースにスムーズに収容される。

また、図２を参照すれば明らかなように、サブカバー２７の上面からは、メインカバー２８のスライド方向に延びる突条体３８が突出して形成されている。突条体３８を形成する個数は適宜変更してもよい（図２では２本の突条体３８）。このような突条体３８を形成すれば、メインカバー２８とサブカバー２７との接触面積が低減するため、メインカバー２８を滑らかにスライドさせることができる。したがって、排土板９の昇降動作をスムーズに行うことができる。なお、突条体３８はその摺動性を考慮して例えば金属製である。

また、上述した格納位置におけるメインカバー２８は、先端部２８ｅがサブカバー２７を超えて第１の壁体１６の一部を覆っている。したがって、格納位置において昇降ユニット１０への土砂の飛散（例えば建設機械が走行中における土砂の飛散）を防止することができる。なお、第１の壁体１６の全部を覆う位置までメインカバー２８の先端部２８ｅがサブカバー２７を延ばしてもよい。
サブカバー２７とメインカバー２８との摺動性を向上させ、摺動に際しての騒音を低減し塗装剥がれの問題を解決するため、以下のような構造としてもよい。なお、以下の図８から図１５で説明する実施形態は、上述した実施例と異なる点のみ記載し、その他の構造等は上述した実施例と同様である。
図８及び図９に示すように、サブカバー２７の上面に、メインカバー２８のスライド方向に延びるゴム板４０を貼付けてもよい。なお、ゴム板４０の個数は適宜変更してもよい（図８では３枚のゴム板４０）。このようにゴム製のゴム板４０を設けることで、金属製のメインカバー２８とゴム板４０とが接触しながらメインカバー２８が摺動するので、摺動に際しての騒音を低減し、メインカバー２８の塗装剥がれの問題を解決できる。なお、ゴム板４０としてはゴム製に限らず、樹脂製のものを用いてもよい。
又は、図１０に示すように、メインカバー２８の裏側にゴム板４０を貼り付けてもよい。この場合、サブカバー２７の上面には図８及び図９のようなゴム板４０は設けない。メインカバー２８が摺動時には、ゴム板４０とサブカバー２７が接触する。このような構造によっても、摺動に際しての騒音を低減し、メインカバー２８の塗装剥がれの問題を解決できる。
一方で、図１１及び図１２に示すように、サブカバー２７の上面に、メインカバー２８のスライド方向に延びるレール４１を設け、メインカバー２８にこのレール４１に沿って移動するローラ４２を設けてもよい。ローラ４２は、メインカバー２８に支持台４３を介して回転可能に支持される。図１２では、一つの支持台４３に一つのローラ４２が指示された例を示しているが、図１３に示すように、支持台４３に複数（図１３では８個）のローラ４２を支持させてもよい。このようにレール４１とローラ４２を用いれば、メインカバー２８の摺動性が向上し、摺動に際しての騒音を低減し、メインカバー２８の塗装剥がれの問題を解決できる。なお、レール４１及びローラ４２は金属製であってもよいが、いずれか一方をゴム又は樹脂で成形すれば、さらなる騒音低減を実現できる。
また、図１４及び図１５に示すように、サブカバー２７側にローラ４２を設けてもよい。この場合、サブカバー２７の摺動面とは反対側の面に支持台４３を設け、ここにローラ４２を支持し、サブカバー２７を切欠いてこの切欠きからローラ４２の一部が露出するようにすればよい。これにより、メインカバー２８の摺動に伴って露出した部分のローラ４２がメインカバー２８に当接しながら回転する。したがって、このような構造によっても、メインカバー２８の摺動性が向上し、摺動に際しての騒音を低減し、メインカバー２８の塗装剥がれの問題を解決できる。なお、必要に応じてメインカバー２８にレール４１を設けてもよい。

１排土装置
２ホイール式ショベル
３下部走行体
４旋回輪
５上部旋回体
６作業装置
６ａブーム
６ｂアーム
６ｃバケット
７カウンタウエイト
８カバー材
９排土板
１０昇降ユニット
１１運転席
１２カバーユニット
１３上段リンク
１４下段リンク
１５取付板
１６第１の壁体
１７回転軸
１８回転軸
１９油圧シリンダ
２０回転軸
２１回転軸
２２チューブ
２３ロッド
２４第２の壁体
２５回転軸
２６回転軸
２７サブカバー
２７ａ湾曲部
２８メインカバー
２８ａカバー体
２８ｂ側方カバー体
２８ｃ長孔
２８ｄ軸孔
２９取付け部材
３０ボルト
３０ａボルトヘッド
３１シートスクリュー
３２裏ナット
３３ボス
３４軸受け台
３５回転軸
３６抜け止めピン
３７地面
３８突条体
３９ワッシャ
４０ゴム板
４１レール
４２ローラ
４３支持台

Claims

建設機械の下部走行体の前部及び後部の少なくとも一方に設けられた排土装置であって、
前記下部走行体の幅方向に延びる排土板と、
前記下部走行体に固定されて前記排土板と前記下部走行体との間に介装され、前記排土板を前記下部走行体に対して昇降させる昇降ユニットと、
該昇降ユニットを覆うカバーユニットとを備え、
前記排土板は、地面に対してほぼ垂直な状態で前記地面に接した状態の接地位置及び前記地面から離れて最も上昇した格納位置との間で前記昇降ユニットを介して移動可能であり、
前記カバーユニットは、前記昇降ユニット上部から前記排土板に向けて延びるサブカバーと、該サブカバーの上面に対してスライド可能なメインカバーとを有し、
該メインカバーは、一方の端部が前記排土板の上面に略接して回動可能に取付けられていて、かつ前記排土板が前記接地位置にあるときに他方の端部が前記サブカバーと重なっていて、
前記メインカバーは、前記サブカバーと重なるカバー体と、該カバー体の両側縁から立設する側方カバー体で構成され、
前記側方カバー体には湾曲した長孔が形成され、
前記長孔には、前記昇降ユニットに設けられた突状部が挿通され、
前記サブカバー上面からは、前記メインカバーのスライド方向に延びる突条体が突出して形成されていることを特徴とする建設機械の排土装置。
前記サブカバーは、前記排土板側である先端側が下向きに湾曲した湾曲部を有している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。
前記メインカバーは、幅方向に亘って前記昇降ユニット側に折れ曲がる屈曲部を有していることを特徴とする請求項２に記載の建設機械の排土装置。