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発明の名称 建設機械
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−63870(P2007−63870A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−252169(P2005−252169)
出願日 平成17年8月31日(2005.8.31)
代理人 【識別番号】100079441
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 和彦
発明者 本図 誠 / 石井 元 / 入野 照男
要約 課題
大型機種と小型機種との間で部品の共通化を図り、組立て作業の作業性を高める。

解決手段
大型油圧ショベル31の旋回フレーム35を、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5と共通な底板36、左縦板37、右縦板38、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14を用いて構成すると共に、旋回フレーム35の幅寸法B′を、小型油圧ショベル1に対し、作業装置34(ロアブーム34A)の幅寸法A′の増加に応じて右縦板38の位置から左側に大きくする。これにより、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35と小型油圧ショベル1の旋回フレーム5とで部品を共通化することができ、部品管理を容易に行うことができる。また、旋回フレーム35に設けられる燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22等を、小型油圧ショベル1と同一位置に配置することにより、組立て時の作業性を高めることができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、
前記上部旋回体は、底板と該底板上に設けられ前記作業装置のブームが取付けられる左,右の縦板とを有する旋回フレームと、前記縦板の左側に位置して前記旋回フレームに設けられたキャノピまたはキャブと、前記縦板の右側に位置して前記旋回フレームに設けられたタンクと、前記タンクの後側に位置して前記旋回フレームに設けられたエンジンと、前記エンジンの後側に位置して前記旋回フレームの後端側に設けられたカウンタウエイトとを備えてなる建設機械において、
前記ブームの左,右方向の幅寸法が大きな大型機種は、前記ブームの幅寸法が小さな小型機種に対して、前記旋回フレームの左,右方向の幅寸法を前記ブームの幅寸法の増加に応じて前記右縦板の位置から左側に大きくし、前記タンク、前記エンジンの配設位置を同一位置とし、前記キャノピまたはキャブの配設位置を前記ブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動し、前記カウンタウエイトの左側部位を前記旋回フレームの幅寸法の増加に応じて左側に延長する構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項2】
前記旋回フレームは、前記底板及び前記左,右の縦板と、前記底板の左側に設けられた左サイドフレームと、前記底板の右側に設けられた右サイドフレームとにより構成し、
前記大型機種の旋回フレームは、前記底板と前記右縦板と前記右サイドフレームとを前記小型機種の旋回フレームと共通な位置に配置し、前記左縦板と前記左サイドフレームとを前記右縦板の位置を基準として前記ブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動させる構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
【請求項3】
前記カウンタウエイトには、前記上部旋回体の旋回中心を中心として湾曲した湾曲面と、前記エンジンを点検、修理するためのメンテナンス開口と、該メンテナンス開口を開閉するエンジンカバーとを設け、
前記大型機種のカウンタウエイトは、前記メンテナンス開口と前記エンジンカバーとを前記小型機種のカウンタウエイトと共通な位置に配置し、前記湾曲面の左側部位には前記旋回フレームの幅寸法の増加に対応した延長部を設ける構成としてなる請求項1または2に記載の建設機械。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、油圧ショベル等の自走可能な下部走行体上に上部旋回体が旋回可能に搭載された建設機械に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより大略構成され、この作業装置を用いて土砂等の掘削作業を行うものである。
【0003】
そして、油圧ショベルの上部旋回体は、ベースとなる旋回フレームと、旋回フレームの左側に設けられたキャブまたはキャノピと、旋回フレームの右側に設けられた燃料タンク、作動油タンク等のタンクと、旋回フレームの後端側に設けられフロントとの重量バランスをとるカウンタウエイトとを備えて構成されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2003−239327号公報
【特許文献2】特開2004−143766号公報
【0005】
ところで、この種の従来技術による油圧ショベルは、通常、車体重量に応じて掘削できる土砂の量が異なり、例えば車体重量が約4トンの油圧ショベル(以下、大型油圧ショベルという)は、車体重量が約3トンの油圧ショベル(以下、小型油圧ショベルという)よりも大量の土砂を掘削できるようになっている。このため、大型油圧ショベルの作業装置は、小型油圧ショベルの作業装置に比較して左,右方向の幅寸法が大きく設定され、大量の土砂を掘削するために必要な強度を確保している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このように、大型油圧ショベルと小型油圧ショベルとでは、作業装置の大きさ(形状)が異なるため、この作業装置が取付けられる旋回フレームの形状、カウンタウエイトの形状が異なるだけでなく、旋回フレームに対するキャノピまたはキャブ、タンク、エンジン等の配設位置(レイアウト)が異なってしまう。
【0007】
このため、従来技術では、組立てる油圧ショベルの機種毎に形状が異なる旋回フレーム、カウンタウエイト等が必要となり、部品点数が増加して部品管理が煩雑化してしまうという問題がある。また、旋回フレームに設けられるタンク、エンジン等の位置関係を、組立てる機種に応じて適宜に変更しなければならず、組立て作業の作業性が悪いという問題がある。
【0008】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、大型機種と小型機種との間で部品の共通化を図ることにより部品管理を容易にし、かつ、組立て作業の作業性を高めることができるようにした建設機械を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とからなり、前記上部旋回体は、底板と該底板上に設けられ前記作業装置のブームが取付けられる左,右の縦板とを有する旋回フレームと、前記縦板の左側に位置して前記旋回フレームに設けられたキャノピまたはキャブと、前記縦板の右側に位置して前記旋回フレームに設けられたタンクと、前記タンクの後側に位置して前記旋回フレームに設けられたエンジンと、前記エンジンの後側に位置して前記旋回フレームの後端側に設けられたカウンタウエイトとを備えてなる建設機械に適用される。
【0010】
そして、請求項1の発明の特徴は、前記ブームの左,右方向の幅寸法が大きな大型機種は、前記ブームの幅寸法が小さな小型機種に対して、前記旋回フレームの左,右方向の幅寸法を前記ブームの幅寸法の増加に応じて前記右縦板の位置から左側に大きくし、前記タンク、前記エンジンの配設位置を同一位置とし、前記キャノピまたはキャブの配設位置を前記ブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動し、前記カウンタウエイトの左側部位を前記旋回フレームの幅寸法の増加に応じて左側に延長する構成としたことにある。
【0011】
請求項2の発明は、前記旋回フレームは、前記底板及び前記左,右の縦板と、前記底板の左側に設けられた左サイドフレームと、前記底板の右側に設けられた右サイドフレームとにより構成し、前記大型機種の旋回フレームは、前記底板と前記右縦板と前記右サイドフレームとを前記小型機種の旋回フレームと共通な位置に配置し、前記左縦板と前記左サイドフレームとを前記右縦板の位置を基準として前記ブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動させる構成としたことにある。
【0012】
請求項3の発明は、前記カウンタウエイトには、前記上部旋回体の旋回中心を中心として湾曲した湾曲面と、前記エンジンを点検、修理するためのメンテナンス開口と、該メンテナンス開口を開閉するエンジンカバーとを設け、前記大型機種のカウンタウエイトは、前記メンテナンス開口と前記エンジンカバーとを前記小型機種のカウンタウエイトと共通な位置に配置し、前記湾曲面の左側部位には前記旋回フレームの幅寸法の増加に対応した延長部を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【0013】
請求項1の発明によれば、ブームの幅寸法が異なる大型機種と小型機種とでは、旋回フレームの底板、左縦板、右縦板を共通な部品として用いつつ、旋回フレームの幅寸法と、キャノピまたはキャブの配設位置と、カウンタウエイトの形状とが異なる。このため、大型機種は、旋回フレームの幅寸法をブームの幅寸法の増加に応じて右縦板の位置から左側に大きくし、タンク、エンジンの配設位置を同一位置とし、キャノピまたはキャブの配設位置をブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動し、カウンタウエイトの左側部位を旋回フレームの幅寸法の増加に応じて左側に延長する構成としている。これにより、大型機種と小型機種との間で、旋回フレームに対するタンク、エンジン等の配設位置を共通化することができるので、大型機種と小型機種とを組立てるときの作業性を高めることができる。
【0014】
請求項2の発明によれば、大型機種の旋回フレームは、底板と右縦板と右サイドフレームを小型機種の旋回フレームと共通な位置に配置し、左縦板と左サイドフレームとを右縦板の位置を基準としてブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動させる構成としている。これにより、左縦板と左サイドフレームの配置を変えるだけで、大型機種の旋回フレームの形状の変化を最小限に抑えることができ、大型機種の旋回フレームを製造するときの作業性を高めることができる。
【0015】
請求項3の発明によれば、大型機種と小型機種とでエンジンの配設位置が同一であるから、大型機種のカウンタウエイトは、メンテナンス開口とエンジンカバーとを小型機種のカウンタウエイトと共通な位置に配置し、湾曲面の左側部位には旋回フレームの幅寸法の増加に応じた延長部を設ける構成としている。これにより、大型機種か小型機種かに係わらず、カウンタウエイトに設けられるエンジンカバーを共通部品とすることができ、部品管理を容易にすると共に、カウンタウエイトを製造するときの作業性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、小旋回式油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図15を参照しつつ詳細に説明する。
【0017】
ここで、図1ないし図8は、例えば小旋回式油圧ショベルのうち車体重量が約3トンの小型機種(以下、小型油圧ショベルという)を例示し、図9ないし図15は、例えば小旋回式油圧ショベルのうち車体重量が約4トンの大型機種(以下、大型油圧ショベルという)を例示している。
【0018】
この場合、本実施の形態では、小型油圧ショベルと大型油圧ショベルとで、共通化を図ることができる部分は極力共通化するため、次の点を共通の構成とする。
(1).旋回フレームを構成する底板、左縦板、右縦板、左サイドフレーム、右サイドフレームを共通部品とする。
(2).キャノピまたはキャブの大きさを同一とし、共通部品とする。
(3).旋回フレームに設けられる燃料タンク、作動油タンクの位置を同一とする。
(4).旋回フレームに設けられるエンジンの位置を同一とする。
(5).カウンタウエイトに設けられるメンテナンス開口の位置を同一とし、このメンテナンス開口を覆うエンジンカバーを共通部品とする。
【0019】
しかし、大型油圧ショベルは、掘削力を大きくするために作業装置の大きさ、即ちブームの左,右方向の幅寸法が大きくなる。そこで、ブームの幅寸法が大きくなることに伴い、大型油圧ショベルは小型油圧ショベルに比較して下記の構成が異なる。
(1).旋回フレームの左,右方向の幅寸法を、ブームの幅寸法の増加に応じて右縦板の位置を基準として左側に大きくする。この場合、旋回フレームを構成する底板、左縦板、右縦板、左サイドフレーム、右サイドフレームは、小型油圧ショベルと共通の部品を用いると共に、該旋回フレームに設けられる燃料タンク、作動油タンク、エンジンの位置を小型油圧ショベルと同一とする。
(2).キャノピ(キャブ)の配設位置を、ブームの幅寸法の増加に応じて左側に移動する。この場合、キャノピ(キャブ)の大きさは小型油圧ショベルと同一とする。
(3).旋回フレームの幅寸法の増加に応じて、カウンタウエイトの左側部位を延長する。この場合、メンテナンス開口の位置は小型油圧ショベルと同一とし、エンジンカバーは小型油圧ショベルと共通部品とする。
【0020】
本実施の形態では、上記の各点を考慮することによって、大きさの異なる2種類の油圧ショベルの共通化を図る構成としており、以下、これら小型油圧ショベルと大型油圧ショベルついて述べる。
【0021】
まず、図1ないし図8において、1は小旋回式の小型油圧ショベルで、該小型油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3とにより大略構成され、上部旋回体3の前部側には後述の作業装置4が設けられている。
【0022】
4は上部旋回体3の前部側に設けられたオフセット式の作業装置で、該作業装置4は、後述の旋回フレーム5に俯仰動可能に取付けられたロアブーム4Aと、該ロアブーム4Aの先端側に取付けられたアッパブーム4Bと、該アッパブーム4Bの先端側に取付けられたアーム支持部材4Cと、該アーム支持部材4Cの先端側に取付けられたアーム4Dと、該アーム4Dの先端側に取付けられたバケット4Eと、ロアブーム4Aとアーム支持部材4Cとの間を連結するリンクロッド4Fと、ブームシリンダ4G、アームシリンダ4H、バケットシリンダ4I、オフセットシリンダ4Jとにより構成されている。
【0023】
そして、作業装置4は、オフセットシリンダ4Jによりアッパブーム4Bをロアブーム4Aに対して左,右方向に平行移動(オフセット)した状態で、ロアブーム4A、アーム4D、バケット4Eを回動させることにより道路脇の側溝等の掘削作業を行うものである。この場合、図2及び図4に示すように、作業装置4を構成するロアブーム4Aは、左,右方向の幅寸法Aを有している。
【0024】
一方、上部旋回体3は、後述の旋回フレーム5、キャノピ19、燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22、カウンタウエイト25、外装カバー28等により構成されている。ここで、図2に示すように、上部旋回体3の旋回中心をOとし、この旋回中心Oから後述するカウンタウエイト25の湾曲面25Aまでの距離を半径Rとすると、上部旋回体3は、旋回中心Oを中心とした半径Rの仮想円C内に収まるように、上方からみて略円形状に形成されている。
【0025】
これにより、上部旋回体3は、ほぼ下部走行体2の左,右方向の幅(車幅)内で旋回動作を行うことができ、小型油圧ショベル1が市街地等の狭い作業現場で旋回動作を行なった場合でも、カウンタウエイト25等が周囲の障害物に干渉するのを防止できる構成となっている。
【0026】
5は上部旋回体3のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム5は、図3及び図4に示すように、後述の底板6、左縦板7、右縦板8、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14等により構成されている。そして、旋回フレーム5は、図2に示す上部旋回体3の旋回中心Oを中心とした仮想円C内に収まるように、上方からみてほぼ円形状に形成されている。
【0027】
6は旋回フレーム5の中央部分を構成する底板で、該底板6は、厚肉な鋼板等を用いて前,後方向に延びる長方形状に形成されている。そして、底板6の前部上面側には、左,右方向で対面する左縦板7と右縦板8とが立設されている。ここで、左,右の縦板7,8は、底板6から上方に突出する山形状をなし、これら各縦板7,8の上端側は、作業装置4を構成するロアブーム4Aの基端側が取付けられるブーム取付部7A,8Aとなっている。また、左,右の縦板7,8間は補強用の連結板9によって連結され、該連結板9には、作業装置4のブームシリンダ4Gを取付ける一対のシリンダブラケット9Aが設けられている。
【0028】
一方、底板6の中央部上面には、左,右の縦板7,8の後側を左,右方向に延びる横板10が立設され、左,右の縦板7,8の後端部は横板10に溶接等によって固着されている。また、横板10よりも後側となる底板6の後部上面側には、左後縦板11と右後縦板12とが立設され、これら左,右の後縦板11,12は、左,右方向で対面しつつ前,後方向に延び、その前端部は横板10に溶接等によって固着されている。そして、左,右の後縦板11,12上には、後述するエンジン22が左,右方向に延びる横置き状態で搭載される構成となっている。
【0029】
13は底板6の左側に設けられた左サイドフレームで、該左サイドフレーム13は、図2に示す仮想円C内に収まるように円弧状に湾曲して前,後方向に延びる左曲げ枠部13Aと、該左曲げ枠部13Aの前端側から左縦板7に向けて左,右方向に延び、先端側が左縦板7に接続された左前枠部13Bとにより構成されている。
【0030】
14は底板6の右側に設けられた右サイドフレームで、該右サイドフレーム14も、図2に示す仮想円C内に収まるように円弧状に湾曲して前,後方向に延びる右曲げ枠部14Aと、該右曲げ枠部14Aの前端側から右縦板8に向けて左,右方向に延び、先端側が右縦板8に接続された右前枠部14Bとにより構成されている。そして、右曲げ枠部14Aの長さ方向中間部と底板6との間は、左,右方向に延びる複数の横梁15,15によって連結されている。
【0031】
ここで、図4に示すように、右サイドフレーム14の右端縁から左サイドフレーム13の左端縁までの距離を旋回フレーム5の左,右方向の幅寸法Bとすると、この旋回フレーム5の幅寸法Bは、右サイドフレーム14の右端縁と右縦板8との間の幅寸法B1と、左,右の縦板7,8間の幅寸法B2と、左縦板7と左サイドフレーム13の左端縁との間の幅寸法B3との和として、下記数1のように表わされる。
【0032】
【数1】


【0033】
ここで、左,右の縦板7,8間には作業装置4のロアブーム4Aが取付けられるため、左,右の縦板7,8間の幅寸法B2は、ロアブーム4Aの幅寸法Aに対応し、この幅寸法Aよりも僅かに大きく設定されている。
【0034】
16は作業装置4よりも左側に位置して旋回フレーム5上に設けられた運転席で、該運転席16はオペレータが着席するものである。そして、図1に示すように、運転席16の左,右両側には、作業装置4を操作するための操作レバー装置17が設けられ、運転席16の前側には、小型油圧ショベル1(下部走行体2)の走行を制御する左,右の走行レバー・ペダル装置18が設けられている。
【0035】
19は作業装置4よりも左側に位置して旋回フレーム5に設けられたキャノピで、該キャノピ19は、運転席16と作業装置4との間を上,下方向に延びた側壁部19Aと、該側壁部19Aの上端側から左側に延びた天蓋部19Bとにより構成されている。そして、キャノピ19は、側壁部19Aによって運転席16を右側方から覆い、天蓋部19Bによって運転席16を上方から覆うものである。
【0036】
20は旋回フレーム5の前部右側に設けられた燃料タンク、21は燃料タンク20の後側に位置して旋回フレーム5の中央部右側に設けられた作動油タンクで、図5に示すように、燃料タンク20と作動油タンク21とは、右縦板8よりも右側に位置して前,後方向に並んで配置されている。そして、燃料タンク20は後述のエンジン22に供給される燃料を貯溜し、作動油タンク21は小型油圧ショベル1に搭載された油圧機器に供給される作動油を貯溜するものである。
【0037】
22は作動油タンク21の後側に位置して旋回フレーム5の後端側に設けられたエンジンで、該エンジン22は、図5に示すように、旋回フレーム5の左,右の後縦板11,12上に左,右方向に延びる横置き状態で配置されている。そして、エンジン22の左側には、該エンジン22によって駆動される油圧ポンプ23が設けられ、エンジン22の右側には熱交換装置24が設けられている。
【0038】
25はエンジン22の後側に位置して旋回フレーム5の後端部に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト25は、図6ないし図8に示すように、左,右方向に円弧状に延びる凸湾曲形状をなし、鋳造手段によって一体形成されている。ここで、カウンタウエイト25の後面は、上部旋回体3の旋回中心Oを中心とした半径Rの円弧状の湾曲面25Aとして形成されている。
【0039】
そして、カウンタウエイト25は、旋回フレーム5の後端部から上方に立上がり、作業装置4との重量バランスをとると共にエンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24等を後側から覆うものである。また、カウンタウエイト25の湾曲面25Aの上,下方向の中間部位には、メンテナンス開口25Bと後述のエンジンカバー26とが設けられる構成となっている。
【0040】
ここで、メンテナンス開口25Bは、湾曲面25Aの中央部を前,後方向に貫通する矩形孔として形成されている。そして、作業者は、このメンテナンス開口25Bを通じてエンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24等に対する点検、修理作業(メンテナンス)を行なうようになっている。
【0041】
26は後述のカバー開閉機構27を介してカウンタウエイト25に上,下方向に移動可能に設けられたエンジンカバーで、該エンジンカバー26は、外装カバーの一部をなし、カウンタウエイト25に設けられたメンテナンス開口25Bを後側から開閉可能に覆うものである。ここで、エンジンカバー26は、例えば樹脂材料等を用いて一体形成され、カウンタウエイト25の湾曲面25Aに対応した凸湾曲形状をなしている。
【0042】
この場合、上部旋回体3の旋回中心Oからエンジンカバー26の後面26Aまでの距離は、旋回中心Oを中心とするカウンタウエイト25の湾曲面25Aの半径Rと等しく設定されている。これにより、エンジンカバー26によってメンテナンス開口25Bを閉じた状態では、エンジンカバー26の後面26Aとカウンタウエイト25の湾曲面25Aとは、ほぼ同一平面を構成するものである。
【0043】
そして、図6に示すように、カウンタウエイト25とエンジンカバー26との間には左,右一対のカバー開閉機構27,27が設けられ、エンジンカバー26は、カバー開閉機構27によって、カウンタウエイト25のメンテナンス開口25Bを開く開位置とメンテナンス開口25Bを閉じる閉位置との間で、上,下方向にほぼ平行に移動する構成となっている。この場合、エンジンカバー26が開位置となったときには、カウンタウエイト25のメンテナンス開口25Bがその全域に亘って開放され、作業者は、メンテナンス開口25Bを通じてエンジン22等の点検、修理作業を行うことができる。一方、エンジンカバー26が閉位置となったときには、エンジンカバー26は、エンジン22等を後側から覆う構成となっている。
【0044】
28はカウンタウエイト25の左,右方向の両端側から前方に延びる外装カバーで、該外装カバー28は、図2に示す上部旋回体3の旋回中心Oを中心とした仮想円C内に収まるように旋回フレーム5上に配置されている。そして、外装カバー28は、旋回フレーム5に搭載された燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24等を上方及び側方から覆うものである。
【0045】
図1ないし図8に示す小旋回式の小型油圧ショベル1は上述の如き構成を有するもので、この小型油圧ショベル1は、下部走行体2上で上部旋回体3を旋回させつつ、オフセット式の作業装置4を用いて側溝等の掘削作業を行なう。
【0046】
次に、小旋回式油圧ショベルのうち、車体重量が約4トンの大型油圧ショベルについて、図9ないし図15を参照して説明する。
【0047】
ここで、大型油圧ショベルと上述した小型油圧ショベル1とを比較すると、両者は、旋回フレームを構成する底板、左縦板、右縦板、左サイドフレーム、右サイドフレームを共通部品として用いることができる。しかし、両者は、作業装置を構成するブームの幅寸法、旋回フレームの幅寸法、キャノピの配設位置、カウンタウエイトの形状が異なり、キャノピの形状、旋回フレームに設けられるタンク、エンジン等の配設位置、カウンタウエイトにおけるメンテナンス開口の位置、エンジンカバーの形状が同一となっている。従って、大型油圧ショベルのうち小型油圧ショベルと同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0048】
図9ないし図15において、31は小旋回式の大型油圧ショベルで、該大型油圧ショベル31は、自走可能なクローラ式の下部走行体32と、該下部走行体32上に旋回可能に搭載された上部旋回体33とにより大略構成され、上部旋回体33の前部側には、オフセット式の作業装置34が俯仰動可能に設けられている。
【0049】
ここで、作業装置34は、上述した小型油圧ショベル1の作業装置4と同様に、ロアブーム34A、アッパブーム34B、アーム支持部材34C、アーム34D、バケット34E、リンクロッド34F、ブームシリンダ34G、アームシリンダ34H、バケットシリンダ34I、オフセットシリンダ34Jとにより構成されている。
【0050】
ここで、大型油圧ショベル31の作業装置34は、小型油圧ショベル1の作業装置4よりも大量の土砂を掘削できるように、当該作業装置4よりも一回り大きく形成されている。このため、図10に示すロアブーム34Aの左,右方向の幅寸法A′は、図2に示す小型油圧ショベル1のロアブーム4Aの幅寸法AよりもΔAだけ大きく設定されている(A′=A+ΔA)。
【0051】
一方、上部旋回体33は、後述の旋回フレーム35、キャノピ19、燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22、後述のカウンタウエイト43、外装カバー28等により構成されている。ここで、図10に示すように、上部旋回体33の旋回中心をOとし、この旋回中心Oから後述するカウンタウエイト43の張出し部43Cまでの距離を半径R′とすると、上部旋回体33は、旋回中心Oを中心とした半径R′の仮想円C′内に収まるように、上方からみて略円形状に形成されている。
【0052】
これにより、上部旋回体33は、下部走行体32の左,右方向の車幅内で旋回動作を行うことができ、大型油圧ショベル31が市街地等の狭い作業現場で旋回動作を行なった場合でも、カウンタウエイト43等が周囲の障害物に干渉するのを防止できる構成となっている。
【0053】
35は上部旋回体33のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム35は、図11に示すように、後述の底板36、左縦板37、右縦板38、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14等により構成されている。そして、旋回フレーム35は、図10に示す上部旋回体33の旋回中心Oを中心とした仮想円C′内に収まるように、上方からみてほぼ円形状に形成されている。
【0054】
なお、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35を構成する底板36、左縦板37、右縦板38は、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5を構成する底板6、左縦板7、右縦板8と同一の部品(共通部品)を用いている。しかし、後述するように、旋回フレーム35の左,右の縦板37,38間の幅寸法と、旋回フレーム5の左,右の縦板7,8間の幅寸法とは異なるため、これら底板36、左縦板37、右縦板38は、小型油圧ショベル1の対応部品とは異なる符号を付して説明する。
【0055】
36は旋回フレーム35の中央部分を構成する底板で、該底板36は、厚肉な鋼板等を用いて前,後方向に延びる長方形状に形成されている。また、底板36の前部上面側には、左,右方向で対面する山形状の左縦板37と右縦板38とが立設され、これら左,右の縦板37,38の上端側は、作業装置34のロアブーム34Aが取付けられるブーム取付部37A,38Aとなっている。また、左,右の縦板37,38間は連結板39によって連結され、該連結板39には、作業装置34のブームシリンダ34Gを取付ける一対のシリンダブラケット39Aが設けられている。
【0056】
一方、底板36の中央部上面には、左,右の縦板37,38の後側を左,右方向に延びる横板40が立設され、左,右の縦板37,38の後端部は横板40に溶接等によって固着されている。また、横板40よりも後側となる底板36の後部上面側には、左後縦板41と右後縦板42とが立設され、これら左,右の後縦板41,42の前端部は横板40に溶接等によって固着されている。
【0057】
そして、底板36の左側には、左曲げ枠部13A、左前枠部13B等により構成された左サイドフレーム13が設けられ、底板36の右側には、右曲げ枠部14A、右前枠部14B等により構成された右サイドフレーム14が設けられている。
【0058】
ここで、図11に示すように、右サイドフレーム14の右端縁から左サイドフレーム13の左端縁までの距離を旋回フレーム35の左,右方向の幅寸法B′とすると、この旋回フレーム35の幅寸法B′は、ロアブーム34Aの幅寸法A′がロアブーム4Aの幅寸法Aよりも増加したのに応じて、図4に示す小型油圧ショベル1の旋回フレーム5の幅寸法BよりもΔBだけ大きく設定されている(B′=B+ΔB)。
【0059】
ただし、旋回フレーム5の幅寸法Bに対する旋回フレーム35の幅寸法B′の増加分ΔBと、ロアブーム4Aの幅寸法Aに対するロアブーム34Aの幅寸法A′の増加分ΔAとは、必ずしも一致するものではない。
【0060】
そして、旋回フレーム35の幅寸法B′は、右サイドフレーム14の右端縁と右縦板38との間の幅寸法B1′と、左,右の縦板37,38間の幅寸法B2′と、左縦板37と左サイドフレーム13の左端縁との間の幅寸法B3′との和として、下記数2のように表わされる。
【0061】
【数2】


【0062】
ここで、左,右の縦板37,38間には作業装置34のロアブーム34Aが取付けられるため、左,右の縦板37,38間の幅寸法B2′は、ロアブーム34Aの幅寸法A′に対応し、この幅寸法A′よりも僅かに大きく設定されている。
【0063】
そして、図11に示す大型油圧ショベル31の旋回フレーム35と、図4に示す小型油圧ショベル1の旋回フレーム5との寸法関係は、下記数3のように表される。
【0064】
【数3】


【0065】
即ち、幅寸法B1′と幅寸法B1とは等しく、幅寸法B3′と幅寸法B3とは等しく設定されているものの、幅寸法B2′は、作業装置34(ロアブーム34A)の幅寸法A′の増加に対応して、幅寸法B2よりも大きく設定されている。
【0066】
このように、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35は、底板36、右縦板38、右サイドフレーム14を、図4に示す旋回フレーム5の底板6、右縦板8、右サイドフレーム14と共通な位置に配置し、左縦板37と左サイドフレーム13とを、右縦板38の位置を基準として、ロアブーム34Aの幅寸法A′の増加(ΔA)に応じて左側に移動させる構成となっている。
【0067】
これにより、図12に示すように、旋回フレーム35のうち右縦板38よりも右側に設けられる燃料タンク20、作動油タンク21、底板36の後端側に設けられるエンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24等の配設位置(レイアウト)を、図5に示す旋回フレーム5に設けられる燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24と同一位置とすることができる構成となっている。
【0068】
また、図9及び図10に示すように、作業装置34の左側には、小型油圧ショベル1に設けられたものと同一のキャノピ19が設けられている。この場合、キャノピ19は、ロアブーム34Aの幅寸法A′の増加に応じて、小型油圧ショベル1に搭載されたキャノピ19よりも左側に移動した位置に配置されている。
【0069】
43はエンジン22の後側に位置して旋回フレーム35の後端部に設けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト43は、図13ないし図15に示すように、左,右方向に円弧状に延びる凸湾曲形状をなし、鋳造手段によって一体形成されている。ここで、カウンタウエイト43には、上部旋回体33の旋回中心Oを中心として円弧状に湾曲した湾曲面43Aと、該湾曲面43Aの中央部に配置されたメンテナンス開口43Bとが設けられている。また、カウンタウエイト43には、湾曲面43Aの下端側から後方に張出した張出し部43Cと、湾曲面43Aの左端側に位置する延長部43Dとが設けられている。
【0070】
ここで、メンテナンス開口43Bは、湾曲面43Aの中央部を前,後方向に貫通する矩形孔として形成され、作業者は、このメンテナンス開口43Bを通じてエンジン22、熱交換装置24等に対する点検、修理作業を行なうようになっている。そして、図13に示すように、カウンタウエイト43の湾曲面43Aには、小型油圧ショベル1のカウンタウエイト25に設けたものと同一のエンジンカバー26が、カバー開閉機構27を介して上,下方向に移動可能に設けられ、このエンジンカバー26によってメンテナンス開口43Bを後側から開閉可能に覆う構成となっている。
【0071】
この場合、上述したように、旋回フレーム35に設けられるエンジン22、油圧ポンプ23、熱交換装置24等は、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5と同一位置に配置されているので、カウンタウエイト43のメンテナンス開口43Bと、該メンテナンス開口43Bを開閉するエンジンカバー26とは、小型油圧ショベル1のカウンタウエイト25と共通な位置に設けられる構成となっている。
【0072】
一方、張出し部43Cは、小型油圧ショベル1の作業装置4よりも掘削力が大きな作業装置34との重量バランスをとるために、カウンタウエイト43全体の重量を増大させるためのものである。そして、張出し部43Cは、図10及び図15に示すように、上部旋回体33の旋回中心Oを中心とする半径R′の円弧状に形成されている。
【0073】
また、延長部43Dは、上述した旋回フレーム35の幅寸法B′の増加に応じて、湾曲面43Aの左側部位を左側へと延長するものである。即ち、図15に示すカウンタウエイト43に、小型油圧ショベル1のカウンタウエイト25を重合わせたときに、図15中に二点鎖線で示すカウンタウエイト25の左端縁部25Cから左側に延在した部分が、カウンタウエイト43の延長部43Dである。
【0074】
ここで、図15に示すように、上部旋回体33の旋回中心Oから延長部43Dの後面43Eまでの半径R″は、旋回中心Oからエンジンカバー26の後面26Aまでの半径Rよりも大きく、旋回中心Oから張出し部43Cの後面までの半径R′よりも小さく設定されている(R<R″<R′)。そして、カウンタウエイト43の左側部位に延長部43Dを設けることにより、カウンタウエイト43の左側部位が、図15中に二点鎖線で示す左サイドフレーム13の後端部位に円滑に連続する構成となっている。
【0075】
このように、大型油圧ショベル31のカウンタウエイト43は、湾曲面43Aの下端側に作業装置34の重量の増加に応じた張出し部43Cを設けると共に、湾曲面43Aの左側部位に旋回フレーム35の幅寸法B′の増加に応じた延長部43Dを設ける構成としている。これにより、カウンタウエイト43のメンテナンス開口43Bを、小型油圧ショベル1に設けられるカウンタウエイト25のメンテナンス開口25Bと同一位置に設けることができ、このメンテナンス開口43Bを開閉するエンジンカバー26を、小型油圧ショベル1と共通化することができる構成となっている。
【0076】
図9ないし図15に示す大型油圧ショベル31は上述の如き構成を有するもので、この大型油圧ショベル31は、下部走行体32上で上部旋回体33を旋回させつつ、オフセット式の作業装置34を用いて側溝等の掘削作業を行なう。
【0077】
この場合、作業装置34(ロアブーム34A)の幅寸法A′は、小型油圧ショベル1に設けられる作業装置4(ロアブーム4A)の幅寸法AよりもΔAだけ大きく設定されている。これにより、大型油圧ショベル31の作業装置34は、小型油圧ショベル1の作業装置4よりも大きな強度を有し、小型油圧ショベル1よりも大量の土砂を掘削することができる。
【0078】
ここで、本実施の形態によれば、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35を構成する底板36、左縦板37、右縦板38、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14は、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5を構成する底板6、左縦板7、右縦板8、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14と共通の部品を用いている。しかし、大型油圧ショベル31は、小型油圧ショベル1に対して、旋回フレーム35の幅寸法B′を、作業装置34(ロアブーム34A)の幅寸法A′の増加に応じて右縦板38の位置から左側に大きくする構成としている。
【0079】
このように、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35は、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5よりも幅寸法が大きく構成されているものの、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35を構成する部品と小型油圧ショベル1の旋回フレーム5を構成する部品とを共通化することにより、部品管理を容易に行うことができる。
【0080】
また、大型油圧ショベル31を構成する旋回フレーム35の幅寸法B′を、作業装置34(ロアブーム34A)の幅寸法A′の増加に応じて右縦板38の位置から左側に大きくすることにより、旋回フレーム35に設けられる燃料タンク20、作動油タンク21、エンジン22、熱交換装置24等を、小型油圧ショベル1と同一位置に配置することができる。これにより、大型油圧ショベル31と小型油圧ショベル1を組立てるときの作業性を高めることができる。
【0081】
また、大型油圧ショベル31の旋回フレーム35は、小型油圧ショベル1と共通な底板36、左縦板37、右縦板38、左サイドフレーム13、右サイドフレーム14を用いて構成されると共に、底板36と右縦板38と右サイドフレーム14とを、小型油圧ショベル1の旋回フレーム5と共通な位置に配置し、左縦板37と左サイドフレーム13とを、ロアブーム34Aの幅寸法A′の増加に応じて左側に移動させる構成としている。従って、左縦板37と左サイドフレーム13の配置を変えるだけで、旋回フレーム5に対する旋回フレーム35の形状の変化を最小限に抑えることができ、この旋回フレーム35を製造するときの作業性を高めることができる。
【0082】
さらに、大型油圧ショベル31に搭載されるカウンタウエイト43のメンテナンス開口43Bを、小型油圧ショベル1に搭載されるカウンタウエイト25のメンテナンス開口25Bと同一位置に設けることができるので、このメンテナンス開口43Bを開閉するエンジンカバー26を、小型油圧ショベル1と共通化することができる。このように、大型油圧ショベル31と小型油圧ショベル1との間でエンジンカバー26を共通部品とすることにより、部品管理を容易にすると共に、各機種のカウンタウエイト25,43を製造するときの作業性を高めることができる。
【0083】
なお、上述した実施の形態では、キャノピ19を備えたキャノピ仕様の小型油圧ショベル1と大型油圧ショベル31とを例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、運転室を画成するキャブを備えたキャブ仕様の油圧ショベルにも適用することができる。
【0084】
また、上述した実施の形態では、オフセット式の作業装置4を備えた小型油圧ショベル1と、オフセット式の作業装置34を備えた大型油圧ショベル31とを例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばスイング式の作業装置、あるいはオフセット動作やスイング動作を行なわないモノブーム式の作業装置を備えた油圧ショベルにも適用することができる。
【0085】
さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の下部走行体を備えた油圧ショベルを例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベル、油圧クレーン等の他の建設機械にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の実施の形態による小型油圧ショベルを示す正面図である。
【図2】小型油圧ショベルを示す平面図である。
【図3】小型油圧ショベルの旋回フレームを単体で示す斜視図である。
【図4】小型油圧ショベルの旋回フレームを示す平面図である。
【図5】旋回フレームにタンク、エンジン、カウンタウエイト等を配置した状態を示す平面図である。
【図6】小型油圧ショベルのカウンタウエイト、メンテナンス開口、エンジンカバー等をエンジンカバーが開いた状態で示す背面図である。
【図7】小型油圧ショベルのカウンタウエイトを単体で示す斜視図である。
【図8】エンジンカバーが閉じた状態でカウンタウエイト、メンテナンス開口等を示す図6中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。
【図9】本発明の実施の形態による大型油圧ショベルを示す正面図である。
【図10】大型油圧ショベルを示す平面図である。
【図11】大型油圧ショベルの旋回フレームを示す平面図である。
【図12】旋回フレームにタンク、エンジン、カウンタウエイト等を配置した状態を示す平面図である。
【図13】大型油圧ショベルのカウンタウエイト、メンテナンス開口、エンジンカバー等をエンジンカバーが開いた状態で示す背面図である。
【図14】大型油圧ショベルのカウンタウエイトを単体で示す斜視図である。
【図15】エンジンカバーが閉じた状態でカウンタウエイト、メンテナンス開口等を示す図13中の矢示XV−XV方向からみた断面図である。
【符号の説明】
【0087】
1 小型油圧ショベル(小型機種)
2,32 下部走行体
3,33 上部旋回体
4,34 作業装置
4A,34A ロアブーム(ブーム)
5,35 旋回フレーム
6,36 底板
7,37 左縦板
8,38 右縦板
13 左サイドフレーム
14 右サイドフレーム
19 キャノピ
20 燃料タンク
21 作動油タンク
22 エンジン
25,43 カウンタウエイト
25A,43A 湾曲面
25B,43B メンテナンス開口
26 エンジンカバー
31 大型油圧ショベル(大型機種)
43C 張出し部
43D 延長部




 

 


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