(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
クローラフレームの間隔変更が可能な作業機械は、特許文献1〜3に開示されている。クローラフレームの分離及び間隔変更が可能な作業機械(クレーン)が、特許文献4に開示されている。
【0003】
一般に、作業機械は、作業動作を行う機械本体と、走行動作を行う下部走行体とで構成されており、クローラ型の作業機械は、カーボディと、各々がクローラ(履帯)を有する左右のクローラフレームとで下部走行体が構成されている。
【0004】
クローラフレームの間隔変更が可能な機種では、各クローラフレームは、カーボディの前後両端部から左右に突き出したアクスル部によって伸縮可能に支持されている。
【0005】
各クローラフレームの一方の端部には、クローラを回転駆動する油圧モータが設置されている。その油圧モータに圧油を循環供給するために、機械本体に設置されている油圧機器から、カーボディを通じて油圧ホース(走行配管)が配索されている。
【0006】
その油圧ホースのうち、カーボディからクローラフレームに渡る中間部分が外部に露出していると、障害物に引っ掛かるなどして油圧ホースが損傷するおそれがある。特に、左右のクローラフレームの間隔変更が可能な機種では、油圧ホースに撓み代が必要になるため、よりいっそう油圧ホースが損傷し易くなっている。
【0007】
それに対し、特許文献1では、カーボディの下面に配管収容部が設けられていて、そこに油圧ホースの中間部分を収容している。
【0008】
また、特許文献2や特許文献3では、カーボディの内部及び前後の内側面に沿うように油圧ホースを配索している。いずれも、アクスル部の内部を通じて、カーボディから各クローラフレームに油圧ホースが配索されている。
【0009】
特許文献4では、カーボディの中心部に設置されたロータリージョイントから延びる油圧ホースを、カーボディの側面を貫通させて前後のアクスル部の間の空間に引き出すことにより、クローラフレームに向かって略水平に延びるように配索している。
【0010】
特許文献4では、クローラフレームがカーボディから分離されるため、油圧ホースの分離を可能にするコネクタブロックが、クローラフレームの内側面に設置されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
特許文献1のように、カーボディの下側に油圧ホースを配索すると、その分、カーボディの下面が低くなる。そのため、作業現場の凸凹した地面に、カーボディの下面が接触したり乗り上げたりし易くなる不利がある。
【0013】
特許文献2や3の作業機械のように、アクスル部の内部を通じて油圧ホースを配索すると、アスクル部の伸縮によって油圧ホースが損傷するおそれがあるし、油圧ホースを途中で分離することは難しい。従って、クローラフレームが分離される機種へ適用するには難がある。
【0014】
その点、特許文献4の作業機械は、油圧ホースを途中で分離できるが、カーボディとコネクタブロックと間の油圧ホースの部分(架設部)が、外部に露出しているため、障害物に引っ掛けるなどして油圧ホースを損傷するおそれがある。作業中、現場を走り回る油圧ショベルでは尚更である。
【0015】
また、この作業機械では、クローラフレームの間隔を狭めた状態で油圧ホースが略水平に延びるように設計されており、撓み代は設定されていない。そのため、クローラフレームの間隔を拡げる時には、必ず最初に、コネクタブロックから油圧ホースを取り外す必要があり、作業性に欠ける不利がある。
【0016】
更に、コネクタブロックから油圧ホースを取り外すと、架設部がフリーな状態となる。そのため、クローラフレームを分離している間は、架設部を適切に保持しないと、油漏れや油圧ホースの変形等を招く不利もある。
【0017】
そこで本発明の主たる目的は、クローラフレームの間隔変更が可能な作業機械において、走行配管の損傷防止を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明に係る作業機械は、下部走行体の上に、作業動作を行う機械本体が設置されている作業機械である。前記下部走行体は、前記機械本体を支持するカーボディと、各々がクローラを有し、前記カーボディの両側に互いに平行に設置されて間隔の変更が可能であるとともに当該カーボディから分離可能な左右のクローラフレームと、前記カーボディに設置されたシリンダ部と、前記クローラフレームに連結されるロッド部とを有し、前記クローラフレームを変位させる左右のクローラシリンダと、前記クローラフレームに設置され、前記クローラを回転駆動する油圧モータと、前記油圧モータに圧油を循環供給する走行配管と、を備える。
【0019】
前記走行配管は、前記クローラフレームに配索されたクローラ側配管と、前記カーボディの内部に配索されたボディ側配管と、前記クローラ側配管と前記ボディ側配管とを中継する中継配管と、を有している。そして、前記中継配管が、前記クローラシリンダに沿って配索され、前記ボディ側配管が、前記クローラシリンダの伸縮に応じて撓み変形するように構成されている。
【0020】
従って、この作業機械によれば、走行配管は外部にほとんど露出していないことに加え、カーボディの外側に位置する中継配管が、クローラシリンダに沿って配索されており、クローラシリンダの伸縮に応じて撓み変形するボディ側配管が、カーボディの内部に配索されているので、走行配管の損傷を効果的に防止することができる。
【0021】
具体的には、前記クローラシリンダは、前記走行配管とともに、前記カーボディに開口する挿通孔を通じて当該カーボディの外部に引き出され、前記ボディ側配管は、一方の端部が前記中継配管に連なるとともに、他方の端部がコネクタに接続された可動部と、一方の端部が前記コネクタに接続されるとともに、前記カーボディの略中央に設置されたジョイントに他方の端部が接続された不動部と、を有し、前記コネクタが、前記ジョイントよりも前記挿通孔から離れた位置に設置されているようにするとよい。
【0022】
そうすれば、可動部をジョイントに直接接続するよりも可動部が長くなるため、撓み変形する可動部の曲がりを緩やかにできる。その結果、許容可能な曲率半径が大きくて、きつくは曲げられない可動部であっても、狭い胴部の内部に収容することができる。
【0023】
より具体的には、左右の前記挿通孔は、前記ジョイントを挟んで対向するように配置され、右側の前記挿通孔の近傍の上下の一方に、左側の前記走行配管の前記コネクタが設置されるとともに、左側の前記挿通孔の近傍の上下の他方に、右側の前記走行配管の前記コネクタが設置され、左側の前記走行配管の前記可動部と、右側の前記走行配管の前記可動部とが、上下に離れた状態で配索されているようにするのが好ましい。
【0024】
そうすれば、狭い胴部の内部に、複数の走行配管を効率よく配索することができ、可動部が撓み変形しても両者の接触を回避することができる。
【0025】
また、左右の前記走行配管の前記可動部が左右対称状になるように、左右の前記走行配管の前記コネクタが、前記カーボディの前後いずれか一方に離れて設置されているようにしてもよい。
【0026】
この場合でも、きつく曲げられない可動部をカーボディの内部に収容することができ、互いの接触を回避しながら複数の走行配管を配索することができる。
【0027】
また、前記ボディ側配管は、一方の端部が前記中継配管に連なるとともに、他方の端部が前記カーボディの略中央に設置されたジョイントに接続されて撓み変形する可撓配管と、前記可撓配管の中間部位に介在するコネクタと、を有し、前記コネクタが、前記可撓配管の動きに応じて回動するようにしてもよい。
【0028】
そうすれば、クローラシリンダが伸縮して、ボディ側配管の可撓配管に曲げ応力が作用すると、コネクタが適宜回動するため、ボディ側配管の過度な曲がりを抑制することができる。従って、この場合でも、きつく曲げられない可撓配管をカーボディの内部にコンパクトに配索することができる。
【0029】
特に、前記中継配管が、分離可能な連結部を有しているのが好ましい。
【0030】
そうすれば、容易に走行配管を分離することができるので作業性に優れる。
【0031】
更に、この場合、前記クローラフレームは、当該クローラフレームの上部に配置されて前記クローラを支持誘導する複数のガイドローラを有し、側方から見て、前記ガイドローラが、前記中継配管と重ならないように配置されているようにするのが好ましい。
【0032】
そうすれば、クローラフレームがカーボディに連結された状態でも、クローラフレームの側方から手を差し込んで容易に連結部にアクセスできるので、クローラフレームの分離作業が簡単に行える。
【発明の効果】
【0033】
本発明の作業機械によれば、クローラフレームの間隔変更が可能な作業機械において、簡素な構造でありながら、走行配管の損傷防止を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。なお、説明で用いる前後左右及び上下等の方向は、特に言及しない限り図示の矢印に従うものとする。
【0036】
図1に、本発明を適用した油圧ショベル1(作業機械の一例)を示す。この油圧ショベル1は、例えば重量が50tを超えるような大型機種であり、作業動作を行う機械本体2と、走行動作を行うクローラ型の下部走行体3とで構成されている。機械本体2は、下部走行体3の上に旋回自在に設置されている。
【0037】
機械本体2には、アタッチメント4やキャブ5、機械室6、カウンターウエイト7などが備えられている。アタッチメント4は、油圧で駆動するブーム4aやアーム4b、バケット4cなどで構成されていて、キャブ5の内部から操作することにより、掘削等の作業が自在に行えるようになっている。
【0038】
機械室5の周囲はカバーで覆われていて、図示はしないが、その内部に、エンジンや油圧ポンプなどの各種機器、燃料タンク等が設置されている。カウンターウエイト7は、機械本体2の前後のバランスを保持するために設けられた高重量物であり、機械本体2の後部に設置されている。
【0039】
(下部走行体)
図2に詳しく示すように、下部走行体3は、機械本体2を支持するカーボディ10や、そのカーボディ10を支持する左右のクローラフレーム20,20などで構成されている。
【0040】
この油圧ショベル1では、左右のクローラフレーム20,20の間の間隔変更が可能であり、また、カーボディ10から各クローラフレーム20を取り外すことも可能となっている。
【0041】
大型機種などでは、車幅が法定の車幅制限を超えるため、そのままの状態では輸送できない場合がある。車幅制限内であっても、車幅が大きいと、利用できるトレーラが限られるし、走行できる道路も限られる。そのため、輸送時には、できる限り車幅を小さくしたいという要望がある。
【0042】
そこで、この油圧ショベル1では、
図3の左側に示すように、左右のクローラフレーム20,20の間隔を狭めることにより、クローラフレーム20を取り外すことなく、車幅を、車幅制限内に小さくできるように設計されている。更に、各クローラフレーム20を、カーボディ10から取り外して個別に輸送することにより、更に車幅を小さくして輸送できるようにもなっている。
【0043】
(クローラフレーム)
クローラフレーム20は、横長な構造物であり、前後方向に延びるようにして、カーボディ10の両側に互いに平行に設置されている。クローラフレーム20には、それぞれクローラ21や油圧モータ22が備えられている。
【0044】
クローラフレーム20の両端部の各々には、回転自在なホイール23が設置されており、これらホイール23にクローラ21が巻き掛けられている。一方のホイール23は、その近傍に設置された油圧モータ22によって回転駆動される駆動ホイール23aとなっている。
【0045】
図1に示すように、クローラフレーム20の上部及び下部の各々には、クローラ21を支持誘導する複数のガイドローラ24が、クローラ21の回転軌道に沿って設置されている。
【0046】
(カーボディ)
カーボディ10は、構造的に強度、剛性が強化された中空のフレーム構造物である。カーボディ10は、中心が旋回軸Sと一致した円筒状の胴部11、胴部11の前部及び後部の各々に連なって張り出した前後の脚部12,12などで構成されている。
【0047】
胴部11の上面には、環状の旋回ベアリング11aが設置されており、機械本体2は、この旋回ベアリング11aを介して、カーボディ10に旋回自在に支持されている。胴部11の上面の中央部には、機械本体2側に突出して位置するようにスイベルジョイント13が設置されている。
【0048】
スイベルジョイント13は、機械本体2と下部走行体3との間で、油圧配管等を中継するジョイントであり、
図4に示すように、スイベルジョイント13の下側には、各クローラフレーム20に設置されている油圧モータ22へ圧油を循環供給する走行配管30が配索されている(走行配管30の詳細については別途後述)。
【0049】
胴部11の左右の各側部には、周囲が円筒状のシリンダカバー50aで覆われたクローラシリンダ50が設置されている。これらクローラシリンダ50が伸縮することにより、各クローラフレーム20は、
図3の左右に分けて示すように、W
S〜W
Lの範囲で車幅方向に変位する(クローラシリンダ50の詳細については別途後述)。
【0050】
前後の各脚部12には、左右方向(車幅方向)を互いに逆向きに延びる左右のアクスル部14,14が備えられている。左右の各アクスル部14は、断面矩形の筒形状を有し、その先端は胴部11の側面よりも左右方向外側に突出している。
【0051】
クローラフレーム20には、これらアクスル部14に対応して、左右方向に貫通する2つのスライド孔25,25が前後に離れて形成されている。これらスライド孔25,25に、前後のアクスル部14を受け入れることにより、クローラフレーム20は、カーボディ10に対してスライド自在に連結されている。
【0052】
図2や
図3に示すように、前後の脚部12の各々には、一対のリフタ15が設置されている。各リフタ15は、カーボディ10に揺動可能に設置されており、分解組み立て時など、油圧ショベル1を地面から持ち上げる際に利用される。
【0053】
(クローラシリンダ)
図5や
図6に示すように、クローラシリンダ50は、一般的な油圧シリンダであり、外観が円柱状のシリンダ部51と、シリンダ部51の先端から出入りする棒状のロッド部52とを有している。シリンダ部51は胴部11の内部に設置されていて、左右のクローラシリンダ50は、シリンダ部51の後端を胴部11の中心部で突き合わせた状態で、左右方向に直列に配置されている。
【0054】
胴部11の左右の各側面には、左右方向に開口する挿通孔16が形成されている。これら挿通孔16は、左右方向に延びる胴部11の直径線上に位置し、胴部11の中心に位置するスイベルジョイント13を挟んで左右に対向している。各クローラシリンダ50のロッド部52は、これら挿通孔16を通じて胴部11の外部に引き出され、左右方向に伸縮するように設置されている。
【0055】
ロッド部52の先端には、クローラ連結部53が設けられている。このクローラ連結部53にピン54を抜き差しすることにより、ロッド部52はクローラフレーム20と着脱可能に連結される。
【0056】
ロッド部52の周囲は、ロッド部52と連動してスライド変位する円筒状のシリンダカバー50aによって覆われている。具体的には、シリンダカバー50aは、その先端部(胴部11から離れて位置する端部)がロッド部52に片持ち状に支持されており、シリンダカバー50aの基端部の側が挿通孔16にスライド自在に支持されている。
【0057】
(走行配管)
走行配管30は、左右のクローラフレーム20の各油圧モータ22に、駆動用の圧油を循環供給するために、左右に2本ずつ配索されている。走行配管30は、また、その設置場所別に、クローラ側配管31、中継配管32、ボディ側配管33で構成されている。
【0058】
なお、走行配管30と共にパイロット配管やドレン配管も配索されているが、これらについては便宜上、図示や説明を省略している。
【0059】
クローラ側配管31は、
図4に示すように、走行配管30のうち、クローラフレーム20に配索されている部分であり、左右の各クローラフレーム20に配索されている。クローラ側配管31は、油圧モータ22からクローラフレーム20の内側面に沿って配索され、クローラフレーム20の前後方向の中央部まで延びている。
【0060】
クローラ側配管31の中央部側の端部は、油圧ホースで構成されており、その先端にはクローラ側中継コネクタ34(連結部)が取り付けられている。
【0061】
中継配管32は、走行配管30のうち、クローラ側配管31とボディ側配管33とを中継する部分であり、左右の各クローラシリンダ50に沿って配索されている。
【0062】
具体的には、中継配管32は、左右方向に延びた状態でクローラシリンダ50の上方に配索されており、胴部11の内部から挿通孔16を通じて胴部11の外部に引き出され、シリンダカバー50aの内部に配索されている。
【0063】
図5や
図6に示すように、中継配管32のカーボディ10側の端部は、シリンダカバー50aの基端部の近傍に位置してロッド部52とともにスライド変位する可動コネクタ35に接続されている。中継配管32のクローラフレーム20側の端部は、ロッド部52の先端部の近傍に位置し、そこには、クローラ側中継コネクタ34と分離可能に連結されるボディ側中継コネクタ36(連結部)が設けられている。
【0064】
中継配管32は、シリンダカバー50aを介してロッド部52に固定されている。従って、中継配管32は、ロッド部52やシリンダカバー50aとともに左右方向にスライドする。
【0065】
ボディ側配管33は、走行配管30のうち、カーボディ10の内部に配索されている部分であり、胴部11の中央部から左右に2本ずつ分かれるように配索されている。送油用及び返油用の各走行配管30,30が、胴部11の内部に前後対称状に分けて配索されている。
【0066】
ボディ側配管33は、クローラシリンダ50の伸縮に応じて撓み変形する油圧ホースからなる可動部33aと、クローラシリンダ50が伸縮しても撓み変形しない鋼管からなる不動部33bとを有している(不動部33bは油圧ホースであってもよい)。なお、可動部33aは、許容可能な曲率半径が大きいため、配索時には、その曲げ具合を考慮する必要がある。
【0067】
不動部33bの一方の端部は、スイベルジョイント13に接続され、不動部33bの他方の端部は、支持コネクタ37に接続されている。具体的には、スイベルジョイント13の下部の周囲から放射状に突出した4本の不動部33bが、屈曲しながら、カーボディ10に固定された下方の支持コネクタ37に向かって延びている。
【0068】
可動部33aの一方の端部は、支持コネクタ37に接続され、可動部33aの他方の端部は、可動コネクタ35に接続されている。各支持コネクタ37は、スイベルジョイント13よりも挿通孔16から離れた位置に設置されている。
【0069】
すなわち、左側の走行配管30の支持コネクタ37(37L)は、左側の挿通孔16から離れるように胴部11の右側に偏って位置し、右側の走行配管30の支持コネクタ37(37R)は、右側の挿通孔16から離れるように胴部11の左側に偏って位置している。
【0070】
具体的には、右側の挿通孔16の近傍であって右側の可動コネクタ35(35R)よりも上側に、支持コネクタ37Lが設置されている。そして、左側の挿通孔16の近傍であって左側の可動コネクタ35(35L)よりも下側に、支持コネクタ37Rが設置されている。
【0071】
それにより、可動部33aを直にスイベルジョイント13に接続するよりも各可動部33aが長くなるため、
図7に示すように、撓み変形する可動部33aの曲がりを緩やかにできる。その結果、許容可能な曲率半径が大きくて、きつく曲げられない油圧ホースでも、狭い胴部11の内部に収容できるようになっている。
【0072】
更に、左側の走行配管30の可動部33aと、右側の走行配管30の可動部33aとが、上下に離れた状態で配索されているため、可動部33aが撓み変形しても両者の接触を回避することができる。
【0073】
このように、この油圧ショベル1の走行配管30は外部にほとんど露出していないことに加え、胴部11の外側に位置する中継配管32は、クローラシリンダ50に沿って配索されている。従って、簡素な構造でありながら、走行配管30の損傷を効果的に防止することができる。
【0074】
更に、クローラシリンダ50の伸縮に応じて撓み変形する走行配管30の可動部33aが、最低限の長さでカーボディ10の内部に配索されているので、簡素な構造でありながら、クローラシリンダ50の伸縮の影響を受けることなく走行配管30の損傷が防止できる。
【0075】
しかも、走行配管30を分離する際に操作される連結部(クローラ側中継コネクタ34及びボディ側中継コネクタ36)が、中継配管32に設置されているので、分離作業時にカーボディ10とクローラフレーム20の間に潜り込む必要がある、クローラフレーム20の内側面などと比べて走行配管30を容易に分離することができ、作業性に優れる。
【0076】
更に、この油圧ショベル1では、より作業性が向上するように、ガイドローラ24の配置も工夫されている。
【0077】
具体的には、
図8や
図4に示すように、側方から見て、ガイドローラ24が、中継配管32と重ならないように配置されている。換言すれば、クローラフレーム20の前後方向の中央に位置するガイドローラ24aを前後方向のいずれか一方にずらして配置している。
【0078】
そうすることにより、クローラフレーム20がカーボディ10に連結された状態でも、クローラフレーム20の側方から手を差し込んで容易に連結部34,36にアクセスでき、クローラフレーム20の分離作業が簡単に行える。
【0079】
(第1
参考例)
図9に、上述した実施形態の
参考例を示す。本
参考例では、走行配管30の形態が実施形態と異なっている。その他の構成は、実施形態と同様であるため、同様の機能を有する構成には同じ符号を用いてその説明は省略する(第2
参考例も同様)。
【0080】
本
参考例では、左右の走行配管30の可動部33aが左右対称状になるように、左右の走行配管30の支持コネクタ37が、カーボディ10の前と後とに離れて設置されている。なお、送油用及び返油用の各走行配管30は胴部11の内部に前後対称状に配索されているため、
図9ではその一方のみを表している。
【0081】
具体的には、左右の走行配管30の支持コネクタ37は、脚部12に設置され、胴部11の外側において前後方向に延びる胴部11の直径線Dの近傍に位置し、左右対称状に配置されている。不動部33b及び可動部33aは、胴部11の側面に開口する小さな配索孔60を通じて配索されている。
【0082】
そうすることにより、可動部33aをスイベルジョイント13に直に接続するよりも各可動部33aが長くなり、スライド変位に対する曲げ量も小さくなるため、
図9の左右に分けて図示したように、撓み変形する可動部33aの曲がりを緩やかにできる。その結果、きつく曲げられない油圧ホースでも支障なくカーボディ10に収容できる。
【0083】
(第2
参考例)
図10に、別の
参考例を示す。本
参考例では、ボディ側配管33の全体が油圧ホースで構成されていて(可撓配管)、その中間部位に介在する支持コネクタ37が回動可能に構成されている(回動コネクタ61)。
【0084】
具体的には、本
参考例のボディ側配管33は、左右対称状になるように、左右の走行配管30の回動コネクタ61が、胴部11の内部に設置されている。具体的には、左右の走行配管30の回動コネクタ61は、前後方向に延びる胴部11の直径線Dの近傍に位置し、胴部11の内周面の近傍に左右対称状に配置されている。
【0085】
回動コネクタ61は、固定部61aと、固定部61aに回転自在に支持された回動部61bとを有している。ボディ側配管33は、回動部61bに接続されている。
【0086】
クローラシリンダ50が伸縮し、ボディ側配管33に曲げ応力が作用すると、回動部61bが適宜回動するため、ボディ側配管33の過度な曲がりを抑制することができる。従って、この場合も、実施形態と同様に、きつく曲げられない油圧ホースを狭い胴部11の内部に収容することができる。
【0087】
(その他)
本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、実施形態における左右の各支持コネクタ37の上下の配置関係は逆であってもよい。また、各クローラシリンダ50における、シリンダ部51とロッド部52の車幅方向の位置関係も逆であってもよい。
【0088】
シリンダ部51は、カーボディ10の外部に設置されていてもよい。シリンダカバー50aは必須ではない。本発明が適用できる作業機械は油圧ショベルに限らない。