(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1〜4に開示されている。特許文献4には、クレーンであるが、更にクローラフレームの分離も可能な作業機械が開示されている。
【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、カーボディに大きな開口を形成する必要があって強度の面で難があるうえ、構造が複雑になり易い。しかも、油圧ホースを途中で分離することが難しくなるため、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】
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、走行配管を障害物から効果的に保護できる作業機械を提供することにある。更に、クローラフレームが分離可能な場合には、分解組立ての作業性の向上も図れる作業機械を提供することにある。
【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て前記シリンダ部を出入りす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、前記カーボディの内部から延びて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。そして、前記走行配管の中間部分が、前記クローラシリンダの上部に沿って配索されている。
【0019】
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、クローラシリンダの上部に沿って配索されているので、作業時に、下方から中継配管に障害物等が衝突するのを防ぐことができ、走行配管の損傷を効果的に防止することができる。
【0020】
具体的には、前記クローラシリンダの周囲を覆う筒状のシリンダカバーを更に備え、前記走行配管が、前記シリンダカバーの内部に配索されているようにするのが好ましい。
【0021】
そうすれば、シリンダカバーによって、下方だけでなく上方や左右からも中継配管に障害物等が衝突するのを防ぐことができ、中継配管の損傷をよりいっそう効果的に防止することができる。
【0022】
前記クローラフレームが、更に、前記カーボディから分離可能に構成されている場合には、前記走行配管は、前記シリンダカバーの内部に位置する分離可能な連結部を有し、前記シリンダカバーに、開くことによって前記連結部が露出する蓋が設けられているようにするとよい。
【0023】
そうすれば、蓋を開けるだけで連結部へ容易にアクセスできるため、クローラフレームの分離作業が簡単に行える。
【0024】
更には、前記シリンダ部は、前記カーボディの内部に設置され、前記ロッド部は、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、前記シリンダカバーは、前記カーボディから離れて位置する先端部が前記ロッド部に支持された状態で、基端部側が前記挿通孔にスライド自在に支持されているようにするとよい。
【0025】
そうすれば、走行配管の配索構造が簡素になるし、挿通孔も比較的小さくてよいため、カーボディの強度及び剛性を大きく損なわずに済む。そのうえ、シリンダカバーは、スライド変位しても、クローラシリンダと胴部とによって常に安定的に支持できる。
【0026】
特に、前記シリンダカバーは、前記基端部の内部に架設された配管支持部を有し、前記先端部側に前記連結部を突き出した状態で、前記走行配管が前記配管支持部に固定されているようにするとよい。
【0027】
そうすれば、基端部の内部に配管支持部を架設することにより、基端部の強度及び剛性を構造的に強化でき、その配管支持部に走行配管を固定することで、走行配管を安定して支持できる。連結部を突き出した状態で走行配管を配管支持部に固定することで、分離時の連結部がフリーな状態となり、連結作業が容易に行える。
【0028】
また、前記走行配管に付随して配索され、前記カーボディの内部に、前記クローラシリンダの伸縮に応じて上下方向に撓み変形する可撓部を有する補助配管を更に備える場合には、前記シリンダカバーに、前記可撓部を受け止める垂れ受け部を設けるとよい。
【0029】
そうすれば、可撓部が撓んで下方に垂れる状態になっても、可撓部が垂れ受け部に受け止められるため、可撓部とクローラシリンダ等とが接触するのを防止できる。
【発明の効果】
【0030】
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場合でも、走行配管を障害物から効果的に保護できる。また、更にクローラフレームが分離可能な場合には、作業性の向上も図れる。
【発明を実施するための形態】
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
(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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
(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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
(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。
【0044】
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。
【0045】
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や補助配管38が配索されている(走行配管30や補助配管38の詳細については別途後述)。
【0046】
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40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(シリンダカバー40やクローラシリンダ50の詳細については別途後述)。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
(クローラシリンダ)
図4や
図5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。
【0051】
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。
【0052】
これら挿通孔16は、クローラシリンダ50等の横断面程度の大きさで足りるため、胴部11に形成しても、その強度及び剛性を大きく損なわずに済む。
【0053】
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。
【0054】
(シリンダカバー)
ロッド部52の周囲は、円筒状のシリンダカバー40によって覆われている。
【0055】
シリンダカバー40は、カバー本体41や蓋42等からなり、ロッド部52と連動してスライド変位するように構成されている。
【0056】
図5や
図6に示すように、カバー本体41は、ロッド部52の下側を覆う半割部41a(円筒を縦割りしたような形状)や、半割部41aの一端を塞ぐ半円状の端壁部41b、半割部41aの他端側に連なる円筒状の基端部41cを有している。更に、カバー本体41は、クランプ部43や配管支持部44、垂れ受け部45も有している。
【0057】
クローラシリンダ50は、基端部41cの側からカバー本体41にロッド部52が入れ込まれ、クローラ連結部53とともにロッド部52の先端が端壁部41bに固定されている。クランプ部43は、半割部41aの内部に設置されていて、ロッド部52の先端部分をクランプしている。それにより、カバー本体41は、端壁部41b及びクランプ部43を介してロッド部52の先端部分に片持ち支持されている。
【0058】
図6に示すように、配管支持部44は、第1及び第2のプレート部材44a,44bからなり、クローラシリンダ50を跨いで並置された状態で、基端部41cの内部に架設されている。このように、基端部41cの内部に配管支持部44を架設することにより、基端部41cの強度及び剛性は、構造的に強化されている。
【0059】
配管支持部44には、基端部41cから突出してクローラシリンダ50に沿って延びる支持腕部45aが取り付けられており、その支持腕部45aに、クローラシリンダ50に沿って延びる断面U字状の垂れ受け部45が設けられている。
【0060】
蓋42は、半円筒状の部材からなり、半割部41aと上下に突き合わせることにより、カバー本体41に脱着可能に装着される。カバー本体41に蓋42を装着することで、円筒状のシリンダカバー40が形成され、ロッド部52の周囲が蓋42と基端部41cとで覆われる。
【0061】
シリンダカバー40は、その先端部がロッド部52に片持ち状に支持された状態で、その基端部41cの側が挿通孔16にスライド自在に支持されている。従って、シリンダカバー40は、スライド変位しても、クローラシリンダ50と胴部11とによって常に安定的に支持できるようになっている。
【0062】
(走行配管、補助配管)
図4や
図5に示すように、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。
【0063】
また、走行配管30に付随する補助配管38として、パイロット配管やドレン配管も配索されている。走行配管30及び補助配管38は、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。
【0064】
クローラ側配管31は、
図4に示すように、クローラフレーム20に配索されている部分である。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。
【0065】
クローラ側配管31の中央部側の端部は、可撓性を有する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。
【0066】
ボディ側配管33は、スイベルジョイント13に接続されて胴部11の内部に配索されている部分であり、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などで構成されている。ボディ側配管33の他端は中継配管32に接続されている。
【0067】
なお、補助配管38は、細く柔軟であるため、その曲げ具合をほとんど考慮することなく胴部11の内部に配索されているが、走行配管30は、許容可能な曲率半径が大きいため、その曲げ具合を考慮して胴部11の内部に配索されている。
【0068】
中継配管32は、クローラ側配管31とボディ側配管33とを中継する中間部分であり、左右の各クローラシリンダ50に沿って配索されている。
【0069】
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の上部に沿って配索されており、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40の内部に配索されている。
【0070】
このように、中継配管32をクローラシリンダ50の上部に沿って配索することで、作業時に、下方から中継配管32に障害物等が衝突するのを防ぐことができ、中継配管32の損傷を効果的に防止することができる。
【0071】
更に、中継配管32をシリンダカバー40の内部に配索することで、下方だけでなく上方や左右からも中継配管32に障害物等が衝突するのを防ぐことができ、中継配管32の損傷をよりいっそう効果的に防止することができる。
【0072】
胴部11から引き出された中継配管32の端部には、ボディ側中継コネクタ36(連結部)が設けられている。ボディ側中継コネクタ36は、クローラ側中継コネクタ34と分離可能に連結される。中継配管32におけるボディ側中継コネクタ36の近傍には、クランプ具39が取り付けられている。
【0073】
図7や
図8に示すように、補助配管38は、クランプ具39を介して第1のプレート部材44aに固定されている。走行配管30は、クランプ具39を介して第1及び第2のプレート部材44a,44bに固定されている。それにより、これら中継配管32は、ボディ側中継コネクタ36を、半割部41aの上方に突き出した状態で配管支持部44に固定されている。
【0074】
従って、ボディ側中継コネクタ36は、半割部41aの上方でフリーな状態となっているため、クローラ側中継コネクタ34を容易に連結することができる。
【0075】
そして、クローラ側中継コネクタ34とボディ側中継コネクタ36とが連結された中継配管32は、強度及び剛性が強化されているカバー本体41の基端部41cに支持されるため、安定して支持できる。
【0076】
蓋42を開けば、
図8に示すように、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が露出する。従って、クローラ側中継コネクタ34等へ容易にアクセスできるため、クローラフレーム20の脱着作業が簡単に行える。
【0077】
図7及び
図9に示すように、中継配管32は、シリンダカバー40を介してロッド部52に固定されているため、クローラ側中継コネクタ34等も、ロッド部52やシリンダカバー40とともに左右方向にスライドする。従って、クローラシリンダ50が伸縮しても、シリンダカバー40に対するクローラ側中継コネクタ34等の配置は変わらないため、作業性に優れる。
【0078】
補助配管38は、胴部11の内部に、クローラシリンダ50の伸縮に応じて上下方向に撓み変形する可撓部38aを有している。可撓部38aが撓んで下方に垂れる状態になっても、可撓部38aは、垂れ受け部45に受け止められてクローラシリンダ50等に接触しないように構成されている。
【0079】
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、カーボディ10の外側に位置する中継配管32は、クローラシリンダ50の上部に沿わせた状態で、シリンダカバー40の内部に配索されている。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。
【0080】
しかも、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、ロッド部52と共にスライド変位するシリンダカバー40の内部に配索されていて、蓋42を開ければ容易にアクセスできるので、走行配管30の脱着作業が簡単に行え、作業性に優れる。
【0081】
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。
【0082】
具体的には、
図10や
図4に示すように、側方から見て、ガイドローラ24が、クローラシリンダ50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。
【0083】
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み、蓋42を開閉して連結部にアクセスすることができ、クローラフレーム20の脱着作業が簡単に行える。
【0084】
(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。
【0085】
例えば、実施形態では、クローラフレームが分離可能な機種を例示したが、クローラフレームが分離不能な機種であってもよい。その場合、走行配管等は分離可能で無くてもよいし、シリンダカバーの蓋も無くてもよい。
【0086】
シリンダカバーは必須ではないし、その形態は仕様に応じて適宜変更できる。クローラシリンダは、シリンダ部を含めカーボディの外部に設置されていてもよい。