JP7193438B2

JP7193438B2 - 建設機械用吊ブラケット

Info

Publication number: JP7193438B2
Application number: JP2019196711A
Authority: JP
Inventors: 一晶奥田; 一馬西尾
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: JP2021070938A

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械をクレーン等の重機で吊る際に建設機械に装着する建設機械用吊ブラケットに関する。

クローラ式の走行体と、走行体の上部に旋回自在に設置された旋回体と、旋回体の前部に設置された作業機を含んで構成されてた油圧ショベル等の建設機械がある。この種の建設機械には、走行体のフレームであるトラックフレームの左右に複数の吊ブラケットを備えたものがある（特許文献１）。この構成によれば、吊ブラケットにシャックルを介してワイヤを掛け、例えば現場への搬入のためにクレーンで建設機械を丸吊りすることができる（特許文献１）。

特開２００９－２０３６８２号公報

しかし、吊ブラケットをトラックフレームと一体に構成する場合、トラックフレームを車幅内に収める必要があることから、建設機械の吊り上げ時に吊ブラケットに掛けたワイヤやシャックルが例えば履帯に接触し易い。そこで、吊ブラケットをトラックフレームとは別部材とし、建設機械を吊り上げる際に吊作業用のアタッチメントとしてトラックフレームに装着する構成とすることができる。この場合、吊ブラケットを車幅から突き出させ、ワイヤやシャックルと履帯とを接触し難くする、或いはワイヤ等と履帯との接触圧力を弱めることができる。しかし、吊ブラケットは建設機械の吊り荷重を十分に支持する強度を要し必然的に相応の重量物となるため、トラックフレームへの装着作業の際の作業者の負担を考慮する必要がある。

本発明の目的は、トラックフレームへの装着作業の負担を抑えることができる建設機械用吊ブラケットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、走行体、前記走行体の上部に設けた旋回体、及び前記旋回体に取り付けられた作業機を備えた建設機械の吊り作業に用いるアタッチメントであって前記走行体のトラックフレームに装着する建設機械用吊ブラケットにおいて、ブラケット本体と、回転軸部を介して前記ブラケット本体に回動可能に連結された把手とを含んで構成されており、前記ブラケット本体が、前記トラックフレームとの連結ピンを通す上ピン穴及び下ピン穴と、シャックルを装着する吊ピン穴とを有し、前記トラックフレームに装着した状態で、上面が前記上ピン穴から前記吊ピン穴に向かって下る斜面となる形状をしており、前記把手の回転軸部が、前記ブラケット本体の重心と前記上面との間に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、トラックフレームへの建設機械用吊ブラケットの装着作業の負担を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットを適用する建設機械の一例の側面図本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットの側面図本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットの側面図図３中の矢印IV方向から見た建設機械用吊ブラケットの正面図図３中の矢印Ｖ方向から見た建設機械用吊ブラケットの端部の上面図本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットを作業者が持ち運んで油圧ショベルに装着する作業の説明図本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットを油圧ショベルに装着した状態を表す図比較例に係る建設機械用吊ブラケットを作業者が持ち運んで油圧ショベルに装着する作業の説明図比較例に係る建設機械用吊ブラケットを油圧ショベルに装着した状態を表す図比較例に係る建設機械用吊ブラケットを用いて油圧ショベルを吊り上げる際に必要な作業の説明図

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

－建設機械－
図１は本発明の一実施形態に係る建設機械用吊ブラケットを適用する建設機械の一例の側面図である。以降、運転席に着いた作業者の前側（図１中の左側）を旋回体の前側とする。なお、同図においては作業機が図示省略してある。油圧ショベル以外の他の建設機械にも本実施形態に係る建設機械用吊ブラケット（以下、吊ブラケットと略称する）は適用可能であるが、図１では代表例として油圧ショベルを図示している。これらの図に示した油圧ショベルは、走行体１、旋回体２及び作業機（不図示）を備えている。

走行体１は油圧ショベルの自力走行を可能とする基礎構造体でクローラ式であり、トラックフレーム４、アイドラ５、走行モータ（不図示）、スプロケット７及び履帯（クローラ）８等を含んで構成されている。トラックフレーム４はセンタフレーム４ａ及びその左右両側に連結した平行な一対のサイドフレーム４ｂにより上方から見てＨ型に形成されている。左右のサイドフレーム４ｂの一端側にはアイドラ５が、他端側にはスプロケット７がそれぞれ回転自在に支持されている。スプロケット７の回転軸には、走行モータ（不図示）の出力軸が減速機６を介して連結されている。走行モータは油圧モータである。アイドラ５とスプロケット７の間には無限軌道の履帯８が掛け回されていて、履帯８をスプロケット７で駆動することによって走行体１が自走する。サイドフレーム４ｂの上下には履帯８を内周側から支持する複数の転輪９が回転自在に支持されている。

旋回体２は、旋回フレーム１０、運転室１１、カウンタウェイト１２、機械室（エンジン室）１３等を含んで構成されている。旋回フレーム１０は旋回体２のベースフレームであり、旋回輪１４を介してトラックフレーム４のセンタフレーム４ａの上部に設けられている。旋回フレーム１０には旋回輪１４の付近に旋回モータ（不図示）が搭載されており、旋回モータの出力軸が旋回輪１４に設けた歯車と噛み合うことで、走行体１に対して旋回体２が旋回する。旋回モータには油圧モータ及び電動モータの少なくとも一方を用いることもできる。

旋回フレーム１０の前部には、作業機（不図示）の左右方向の一方側（本例では左側）に位置するように運転室１１が設置されている。旋回フレーム１０における運転室１１の後側には、ボンネットカバー１３ａに覆われた機械室１３が設置されている。旋回フレーム１０の後端にはカウンタウェイト１２が取り付けられている。機械室１３には、原動機、原動機で駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプから油圧アクチュエータ（ブームシリンダ等）への圧油を制御するコントロールバルブ等の油圧制御装置、熱交換器類、タンク類、各種配管や配線等が収容されている。原動機には電動機を用いることもあるが、エンジン（内燃機関）を用いる場合が多い。また、本実施形態の油圧ショベルは、分解せずに輸送できる（一般道路の輸送制限寸法に納められる）中型機又はそれよりも車格の小さな小型機である。

作業機（不図示）は図示省略してあるが、作業腕及びアタッチメント（バケット等の作業具）を含む一般的な多関節型のフロント作業装置である。作業腕は、ブーム、アーム、ブームシリンダ、アームシリンダ及びアタッチメントシリンダを含んで構成されている。ブームは旋回体２の前部に上下方向に回動可能に連結され、アームはブームの先端に、アタッチメントはアームの先端に、それぞれ回動可能に連結されている。ブームシリンダによりブームが、アームシリンダによりアームが、アタッチメントシリンダにより作業具が、それぞれ同一鉛直面内で回動する。ブームシリンダ、アームシリンダ及びアタッチメントシリンダはいずれも油圧シリンダである。

－吊ブラケット－
ここで、トラックフレーム４の左右のサイドフレーム４ｂの車幅方向の外側を向いた側面には、前後の２カ所にブラケット４ｃが設けられている。ブラケット４ｃは車幅内（履帯８の車幅方向外側の端部よりもセンタフレーム４ａ側）に収まっている（図６）。ブラケット４ｃには上下に並んだ２つのピン穴が設けられている。本実施形態に係る吊ブラケット２０はアタッチメントであり、必要時（例えば油圧ショベルの丸吊り作業時）にブラケット４ｃに対して上下２本の連結ピンＰ１，Ｐ２により連結されて油圧ショベルのトラックフレーム４に装着される。なお、本実施形態でいう「丸吊り」とは、例えば作業機を取り外す等といった分解作業をすることなく、そのまま運用できる状態の油圧ショベルをクレーン等の重機で吊り上げて運搬することを意味する。

図２及び図３は吊ブラケットの側面図である。図２は作業者による持ち運び時の姿勢、図３は油圧ショベルに装着された状態時の姿勢を表している。図４は図３中の矢印IV方向から見た吊ブラケットの正面図、図５は図３中の矢印Ｖ方向から見た吊ブラケットの端部の上面図である。図６は作業者が吊ブラケットを持ち運んで油圧ショベルに装着する作業の説明図、図７は吊ブラケットを油圧ショベルに装着した状態を表す図である。

図１～図７に示したように、吊ブラケット２０は、ブラケット本体２１及び把手２２を含んで構成されている。ブラケット本体２１は三角形状の厚手の鋼板で形成されており、このブラケット本体２１には、上ピン穴２１ａ、下ピン穴２１ｂ、吊ピン穴２１ｃが貫通して設けられている。本実施形態においては、３つのボス２３がブラケット本体２１に貫通して固定されており、これらボス２３の貫通穴が上ピン穴２１ａ、下ピン穴２１ｂ、吊ピン穴２１ｃを形成する構成としてある。吊ピン穴２１ｃはシャックルＳ（図３）のシャックルピンＳ２を挿し込むピン穴である。上ピン穴２１ａは油圧ショベルのトラックフレーム４のブラケット４ｃの上側のピン穴に対応し、下ピン穴２１ｂはそのブラケット４ｃの下側のピン穴に対応する。上ピン穴２１ａと下ピン穴２１ｂの位置をブラケット４ｃの上下のピン穴に合わせ、上ピン穴２１ａ及び下ピン穴２１ｂに連結ピンＰ１，Ｐ２（図６）を通し抜け止めすることで、油圧ショベルに吊ブラケット２０が装着され強固に固定される。トラックフレーム４に吊ブラケット２０を装着した状態においては、車幅外（履帯８よりも左右方向の外側）に吊ピン穴２１ｃが位置する。

ここで、ブラケット本体２１は、トラックフレーム４に装着した状態（図３に示した状態）で上面２１ｓが上ピン穴２１ａから吊ピン穴２１ｃに向かって下る斜面となる形状をしている。本実施形態では、上ピン穴２１ａ、下ピン穴２１ｂ及び吊ピン穴２１ｃの各中心を相互に結んで得られる三角形が概ね直角二等辺三角形を形成するように、上ピン穴２１ａ、下ピン穴２１ｂ及び吊ピン穴２１ｃの位置関係を設定した場合を例示している（図３）。従って、吊ブラケット２０を油圧ショベルに装着した状態において、下ピン穴２１ｂに対して上ピン穴２１ａが同一鉛直面上に、吊ピン穴２１ｃが同一水平面上に位置し、ブラケット本体２１の上面２１ｓが４５度程度傾斜する。図３に示したように、上ピン穴２１ａ及び吊ピン穴２１ｃの中心間距離Ｌ１は、上ピン穴２１ａ及び下ピン穴２１ｂの中心間距離Ｌ２、並びに下ピン穴２１ｂ及び吊ピン穴２１ｃの中心間距離Ｌ３よりも長い。

把手２２は、取付金具２６及びボルト２４を介してブラケット本体２１に回動可能に連結されている。本実施形態では、把手２２は取付金具２６に溶接・支持されており、取付金具２６がボルト２４及びナット２５でブラケット本体２１に固定されることで、把手２２がブラケット本体２１に連結された構成を例示している。把手２２の回転軸部となるボルト２４は、ブラケット本体２１の重心Ｇ（質量中心）とブラケット本体２１の上面２１ｓとの間に位置している（図２）。本実施形態では、ボルト２４の中心と重心Ｇとを通る直線Ｌｇがブラケット本体２１の上面２１ｓに直交する構成を例示している。

また、把手２２は環状に形成されており、以下に説明する通り、吊ピン穴２１ｃに装着したシャックルＳに被せてシャックルＳの倒れを制限するストッパを兼ねている（図３）。環状の把手２２のグリップ部２２ｂは、本実施形態ではボルト２４と平行にしてある。把手２２の取付金具２６に対する溶接部２２ａとグリップ部２２ｂとを繋ぐ両側のアーム部２２ｃの内法Ｗ１（図５）は、使用するシャックルＳのＵ字金具Ｓ１の外法Ｗ２（図５）よりも広く設定されている。また、回転軸部であるボルト２４の中心から把手２２のグリップ部２２ｂまでの最短の距離Ｌａ（図３）は、同図に示した距離Ｌｂよりも短く設定してあり（Ｌａ＜Ｌｂ）、把手２２が上面２１ｓに掛かって回動範囲が制限されるように構成されている。距離Ｌｂは、ブラケット本体２１における吊ピン穴２１ｃのあるコーナーの外周面からボルト２４の中心までの最大距離である。加えて、距離Ｌａは、シャックルピンＳ２の中心とブラケット本体２１の上面２１ｓとの最短距離Ｌｃ（図３）にシャックルＳの先端部の直径Ｌｄ（図３）を加えた値よりも長く設定してある。これにより、ブラケット本体２１の上面２１ｓと把手２２のグリップ部２２ｂとの間にシャックルＳを通すことができる。把手２２に通してシャックルＳをブラケット本体２１に連結すると、Ｌａ＞Ｌｂであるためグリップ部２２ｂがブラケット本体２１の上面２１ｓに掛かって止まる。これにより把手２２がストッパとして機能し、シャックルＳが把手２２に抱え込まれて上方に向かって起立した姿勢で保持される（図３）。

－玉掛け方法－
吊ブラケット２０を用いた玉掛け作業の手順を説明する。まず、作業者は把手２２のグリップ部２２ｂを握って吊ブラケット２０を持ち上げ、油圧ショベルの傍らに持ち運ぶ（図６）。前述した通り把手２２の回転軸部であるボルト２４がブラケット本体２１の重心Ｇと上面２１ｓの間に位置しているため、把手２２を持って持ち上げた状態ではブラケット本体２１は上面２１ｓが概ね水平な姿勢となる（図６）。図６のように上ピン穴２１ａを前にして吊ブラケット２０を運ぶと、上面２１ｓが概ね水平な姿勢では下ピン穴２１ｂに先行して上ピン穴２１ａが前進する。

その後、作業者はブラケット本体２１の上ピン穴２１ａがトラックフレーム４のブラケット４ｃの上側のピン穴と同軸上に重なるように吊ブラケット２０の位置を調整し、ブラケット４ｃを介して上ピン穴２１ａに連結ピンＰ１を挿し込む。続いて、上ピン穴２１ａを支点にトラックフレーム４に対して吊ブラケット２０を吊りピン穴２１ｃが下降する方向に傾斜させ、下ピン穴２１ｂの位置をブラケット４ｃの下側のピン穴に合わせてブラケット４ｃを介して下ピン穴２１ｂに連結ピンＰ２を挿し込む。上下の連結ピンＰ１，Ｐ２を挿し込んだら、これら連結ピンＰ１，Ｐ２にナットを装着して吊ブラケット２０をトラックフレーム４に強固に固定する。以上の手順を繰り返し、トラックフレーム４の左右両側の前後に計４つの吊ブラケット２０を装着する。

次に、クレーン（不図示）から吊り下ろされたワイヤＷにシャックルＳのＵ字金具Ｓ１を掛け、Ｕ字金具Ｓ１を履帯８側（上ピン穴２１ａ側）から把手２２に通す。把手２２にＵ字金具Ｓ１を通した状態でＵ字金具Ｓ１のピン穴を吊ピン穴２１ｃに合わせ、シャックルピンＳ２をＵ字金具Ｓ１と吊ピン穴２１ｃに挿し込んで抜け止めし、吊ブラケット２０にシャックルＳを装着する。これによりシャックルＳが把手２２に抱えられて上向きに起立した姿勢で保持される（図７）。他の３つの吊ブラケット２０に対しても同様にシャックルＳを装着して玉掛け作業が完了したら、周囲の安全を確保した上でクレーンのオペレータに合図を送る。これにより油圧ショベルが吊り上げられる。クレーンのオペレータ自身が玉掛け作業を行う場合もある。

－比較例－
図８は比較例に係る建設機械用吊ブラケットを作業者が持ち運んで油圧ショベルに装着する作業の説明図、図９は比較例に係る建設機械用吊ブラケットを油圧ショベルに装着した状態を表す図である。これらの図は図６及び図７に対応している。比較例に係る吊ブラケットＸは本実施形態と同じようにトラックフレーム４に対して脱着するアタッチメントであり、上ピン穴Ｈ１、下ピン穴Ｈ２、吊ピン穴Ｈ３を有している。上ピン穴Ｈ１及び下ピン穴Ｈ２の中心間距離は本実施形態と同様にＬ２（図３）である。但し、上ピン穴Ｈ１及び吊ピン穴Ｈ３が吊ブラケットＸの上面Ｘｓに沿って設けられており、その上面Ｘｓに固定式の把手Ｙが設けられている。把手Ｙを持つと上ピン穴Ｈ１と下ピン穴Ｈ２が上下に並んだ姿勢で持ち上がる。上面Ｘｓの長さ（図８中の左右方向の長さ）は吊ブラケットＸの重量を考えるとあまり長くはできず、上ピン穴Ｈ１と吊ピン穴Ｈ３の中心間距離は上ピン穴Ｈ１と下ピン穴Ｈ２の中心間距離Ｌ２と同程度であるとする。この場合、吊ブラケットＸは本実施形態の吊ブラケット２０とサイズ及び重量で同程度である。

比較例の吊ブラケットＸでは上面Ｘｓの長さが制限されるため、把手Ｙに対して上ピン穴Ｈ１の位置が近い。そのため、トラックフレーム４のブラケット４ｃの上側のピン穴と吊ブラケットＸの上ピン穴Ｈ１の位置合わせをする際、また連結ピンＰ１を挿し込む際に、作業者は履帯８を避けながら無理な姿勢で作業しなければならない。また、トラックフレーム４に取り付けた吊ブラケットＸに連結したシャックルＳは自立しないため、ワイヤＷにより吊り上げられる前は下向きになってしまい（図９）、油圧ショベルの吊り上げ時にはシャックルＳが上向き姿勢で安定するまで作業者がワイヤＷを支えていなければならない（図１０）。従って、クレーンのオペレータ以外にワイヤＷを支持する作業者が複数人必要になる。

－効果－
（１）本実施形態の吊ブラケット２０の場合、トラックフレーム４に装着した状態で上面２１ｓが上ピン穴２１ａから吊ピン穴２１ｃに向かって下る斜面となるようにブラケット本体２１が形成されている。加えて、把手２２が回動式であり、把手２２の回転軸部であるボルト２４がブラケット本体２１の重心Ｇと上面２１ｓとの間に位置している。そのため、比較例の吊ブラケットＸの上面Ｘｓに対して本実施形態の吊ブラケット２０の上面２１ｓを長く確保することができる（具体的にはＬ１－Ｌ２だけ比較例に対して長くすることができる）。サイズや重量が比較例と同程度であれば、把手２２を用いて吊ブラケット２０を持ち上げた状態における把手２２から上ピン穴２１ａまでの距離は比較例よりも長くなる。これにより、把手２２と上ピン穴２１ａとの距離を稼ぐことができ、トラックフレーム４のブラケット４ｃに対して上ピン穴２１ａの位置を合わせる際、また連結ピンＰ１の挿入の際の作業者の負担を軽減することができる。よって、トラックフレーム４への吊ブラケット２０の装着作業の負担を抑えることができる。

なお、吊ブラケット２０は油圧ショベルをトレーラの荷台に乗せて固定する際にワイヤやチェーン等を掛けるために利用することもできる。また、吊ブラケット２０を装着した状態では車幅外に吊ピン穴２１ｃが位置するので、吊り上げ時にワイヤＷと履帯８との干渉が避けられる（又はワイヤＷと履帯８との接触圧力が抑えられる）。

（２）加えて、油圧ショベルに装着した吊ブラケット２０に対し、回動式の把手２２に通した状態でシャックルＳを取り付けることで、ワイヤＷが弛んだ状態でも把手２２がストッパとして機能してシャックルＳを上向きの姿勢で保持することができる。これにより図１０で説明したようなワイヤＷを支持する作業を省略できる。油圧ショベルの吊り上げ時にワイヤＷを支持する作業者が不要になるため、油圧ショベルの吊り上げ作業に最低必要な人数を少なくすることができる。上記効果（１）と合わせ、トラックフレーム４への吊ブラケット２０の装着、玉掛けといった一連の作業の負担をより軽減することができる。

１…走行体、２…旋回体、４…トラックフレーム、２０…建設機械用吊ブラケット、２１…ブラケット本体、２１ａ…上ピン穴、２１ｂ…下ピン穴、２１ｃ…吊ピン穴、２１ｓ…上面、２２…把手、２４…ボルト（回転軸部）、Ｇ…重心、Ｐ１，Ｐ２…連結ピン、Ｓ…シャックル

Claims

走行体、前記走行体の上部に設けた旋回体、及び前記旋回体に取り付けられた作業機を備えた建設機械の吊り作業に用いるアタッチメントであって前記走行体のトラックフレームに装着する建設機械用吊ブラケットにおいて、
ブラケット本体と、回転軸部を介して前記ブラケット本体に回動可能に連結された把手とを含んで構成されており、
前記ブラケット本体が、前記トラックフレームとの連結ピンを通す上ピン穴及び下ピン穴と、シャックルを装着する吊ピン穴とを有し、前記トラックフレームに装着した状態で、上面が前記上ピン穴から前記吊ピン穴に向かって下る斜面となる形状をしており、
前記把手の回転軸部が、前記ブラケット本体の重心と前記上面との間に位置していることを特徴とする建設機械用吊ブラケット。
請求項１に記載の建設機械用吊ブラケットにおいて、前記把手が、環状に形成されており、前記吊ピン穴に装着したシャックルに被せて前記シャックルの倒れを制限するストッパを兼ねることを特徴とする建設機械用吊ブラケット。