特許 6064410 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6064410

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/02 20060101AFI20170116BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/02 B

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-167279(P2012-167279)

(22)【出願日】2012年7月27日

(65)【公開番号】特開2014-25292(P2014-25292A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年6月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大西 誠一

(72)【発明者】

【氏名】山崎 隆典

【審査官】 大熊 靖夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２１６０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１１９８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３６３４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／０２

Ｂ６２Ｄ １７／００−２５／０８，２５／１４−２９／０４，５５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械本体の下側に、走行可能な下部走行体を備えた作業機械であって、
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、
クローラを支持し、前記カーボディの両側の各々に支持機構を介して着脱可能に取り付けられる一対のクローラフレームと、
を備え、
前記支持機構は、
前記カーボディ側に設けられた内連結部と、
前記クローラフレーム側に設けられた外連結部と、
を有し、
前記内連結部は、
板面の一方を側方に向けた状態で前記カーボディに溶接される支持プレートと、
前記支持プレートと直交した状態で溶接され、板面間を貫通する連結孔を有する連結プレートと、
前記連結プレート及び前記支持プレートに直交した状態で、前記内連結部の下端部分に溶接された補強プレートと、
を有し、
前記外連結部は、孔部が設けられた板面を有するブラケットを有し、
前記連結プレートの板面と前記ブラケットの板面とが向い合わされ、前記連結孔と前記孔部に挿入される連結軸を介して前記連結プレートと前記ブラケットとは連結され、
前記補強プレートが、
前記支持プレートに沿って延びた基部と、
前記基部と直交し、前記連結プレートの下側に沿って延びた延出部と、
を有し、
前記延出部の横幅が前記連結プレートの厚み以下であり、当該延出部が当該連結プレートの両側からはみ出ないように設けられている作業機械。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械において、
前記延出部の付け根部分に、前記基部に向かって末広がりに広がるフランジ部が設けられている作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関し、その中でも特に、下部走行体におけるカーボディの溶接構造に関する。

【背景技術】

【0002】

図１に、本発明の比較例となる油圧ショベル５０（作業機械の一例）を示す。この油圧ショベル５０では、クローラ型の下部走行体５１の上に、機械本体５２が旋回自在に設置されている。なお、前後や上下左右等は、特に言及しない限り図示の方向に従う。

【0003】

機械本体５２の前部には、オペレータが搭乗して操作を行うキャブ５３や、その操作に応じて作業動作を行うアタッチメント５４が設置されている。機械本体５２の後部に設置されているのは、アタッチメント５４との間で前後のバランスを調整するカウンターウエイト５５であり、カウンターウエイト５５の前側に設置されているのは機械室５６である。機械室５６の内部には、下部走行体５１やアタッチメント５４を駆動制御するエンジンや油圧機器等が設置されている。

【0004】

図２に、下部走行体５１の部分を示す。下部走行体５１は、機械本体５２を旋回機構６１を介して支持するカーボディ６２と、カーボディ６２の両側の各々に着脱可能に取り付けられた一対のクローラ体６３，６３とで構成されている。

【0005】

カーボディ６２は、必要な強度を確保しながら軽量化を図るために、複数の金属板を溶接して箱形状に形成された閉断面構造となっている。旋回ベアリング等からなる旋回機構６１はカーボディ６２の中央部に設置されている。カーボディ６２の前後の端部の各々には、カーボディ６２を持ち上げることができる一対のジャッキ装置６４，６４が収納可能に設けられている。

【0006】

カーボディ６２は上面から見て略Ｘ字状の外観を有し、カーボディ６２の両側部の各々に、その前後の両端部分の各々から側方に張り出す張出部６２ａが設けられている。

【0007】

各クローラ体６３は、前後方向に長いクローラフレーム６５と、クローラフレーム６５の周囲を周回するように駆動されるクローラ６６とを有している。各クローラ体６３は、カーボディ６２の両側の各々に支持機構７０を介して取り付けられている。

【0008】

図３に、支持機構７０の部分を拡大して示す。支持機構７０は、連結部７１と規制プレート７２とを有し、クローラフレーム６５の内側部分と、カーボディ６２の前後各々の張出部６２ａの突端部分との間の４箇所に設けられている。これら支持機構７０はいずれも同じ構造であり、左右対称状に配置されている。

【0009】

各連結部７１は、カーボディ６２側に設けられた内連結部７３と、クローラフレーム６５側に設けられた外連結部７４とを有している。

【0010】

各外連結部７４は、クローラフレーム６５の内側壁６５ａから突出する一対の板状のブラケット７４ａ，７４ａを含み、各内連結部７３に対応して配置されている（図５参照）。一対のブラケット７４ａ，７４ａは、内側壁６５ａと直交して互いに前後に対向するように配置されている。各ブラケット７４ａには、板面を前後方向に貫通し、互いに対向して位置するクローラ側連結孔７５が形成されている。

【0011】

クローラフレーム６５における前後の外連結部７１の間の部分には、軸挿入装置７６が設置されている。軸挿入装置７６には、２つの油圧シリンダ７７が前後逆向きに設置されており、各油圧シリンダ７７のロッドの先端には、連結軸７８が設けられている。

【0012】

規制プレート７２は、クローラフレーム６５に設けられている。各規制プレート７２は、クローラフレーム６５から張り出して、各外連結部７１の上方に位置している。

【0013】

図４に示すように、内連結部７３は、カーボディ６２とは別に形成され、カーボディ６２に後付けされている。カーボディ６２と内連結部７３とを別々に製造すれば、これら両者の製造が容易になり、生産性が向上するからである。

【0014】

内連結部７３は、支持プレート８１、連結プレート８２、補強プレート８３などで構成されており、カーボディ６２の張出部６２ａの突端部分に取り付けられている。

【0015】

具体的には、張出部６２ａの突端部分には、四方が板材で囲まれた平坦な端面８４が側方に面するように形成されている。支持プレート８１は、矩形板状の金属板材である。張出部６２ａの端面８４を塞ぐように、支持プレート８１は張出部６２ａに溶接して固定されている。

【0016】

連結プレート８２は、厚みの大きな金属板材であり、側方に面する支持プレート８１の表面に溶接して固定されている。連結プレート８２は、支持プレート８１に直交した状態で、その表面における前後方向の略中央部分を上下方向に延びるように配置されている。

【0017】

連結プレート８２の前後方向に面する板面には、これら板面間を貫通するボディ側連結孔８５が形成されている。ボディ側連結孔８５は、連結プレート８２の大きく張り出した下側部分に位置している。

【0018】

クローラ体６３をカーボディ６２に取り付ける際には、まず、クレーン等で吊り上げられたクローラ体６３が、ジャッキ装置６４で持ち上げられたカーボディ６２の側部に運ばれる。そうして、前後の各連結プレート８２が、これらに対応して位置している一対のブラケット７４ａ，７４ａの間に入れ込まれる。

【0019】

ボディ側連結孔８５及びクローラ側連結孔７５の双方が前後方向に重なるように位置決めされた後、軸挿入装置７６が作動され、これら連結孔８５，７５の双方に連結軸７８が挿入される。両連結孔８５，７５に連結軸７８が挿入されることで内連結部７３と外連結部７４とが連結される。

【0020】

クローラ体６３がカーボディ６２に連結され、ジャッキ装置６４でカーボディ６２が持ち上げられた状態では、クローラ体６３は、カーボディ６２の下側に回り込むように傾き、規制プレート７２は、カーボディ６２から離れて位置している。カーボディ６２を下ろすことにより、クローラ体６３が地面に受け止められて連結軸７８まわりに回動し、規制プレート７２がカーボディ６２に突き当たる。そうすることにより、各クローラ体６３は、適切な状態でカーボディ６２の両側部に支持される。

【0021】

従って、支持機構７０には、図５の（ａ）に矢印で示すように、自重や作業時の負荷などにより、連結軸７８を中心に大きな力のモーメントが作用する。また、図５の（ｂ）に矢印で示すように、下部走行体５１の走行時の負荷などにより、前後方向にも大きな力が作用する。そのため、連結プレート８２の付け根部分、特に連結プレート８２の下端部分には、極めて大きな応力が集中する傾向がある。

【0022】

この油圧ショベル５０の場合、連結プレート８２の一方の側端が支持プレート８１に片持ち支持されており、支持プレート８１と連結プレート８２とが略Ｔ字状の構造になっている。そのため、構造的に連結プレート８２の固定部位の強度に難があり、その強度を高めたいという要望がある。

【0023】

そこで、この油圧ショベル５０では、内連結部７３の下端部分に補強プレート８３が取り付けられている。

【0024】

図５に示すように、連結時には、連結プレート８２の両側に、密着するようにブラケット７４ａ，７４ａが位置し、これらブラケット７４ａ，７４ａが支持プレート８１の近くまで入り込む。従って、補強プレート８３は、ブラケット７４ａと接触しないように設置する必要がある。

【0025】

そのため、ブラケット７４ａの下方に残る小さなスペースに設置できるように、補強プレート８３は細長い形状に形成され、支持プレート８１との溶接量が大きくなるように、支持プレート８１に沿って延びるように取り付けられている。

【0026】

下部走行体の基本的な構造に関しては、例えば特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0027】

【特許文献1】特開２０１０−２１６０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0028】

上述した比較例の油圧ショベル５０のように、内連結部７３の下端部分に補強プレート８３を取り付けても、補強プレート８３と連結プレート８２との間の溶接部位Ｗは、連結プレートの厚み分しか溶接幅がないため、溶接量が少ないうえに、連結プレート８２の付け根部分に位置している。そのため、その溶接部位Ｗに応力が集中してクラックが発生するおそれがある。

【0029】

そこで、本発明の目的は、支持プレートに連結プレートをより安定して取り付けることができ、支持安定性に優れた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】

【0030】

本発明に係る作業機械は、機械本体の下側に、走行可能な下部走行体を備える。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、クローラを支持し、前記カーボディの両側の各々に支持機構を介して着脱可能に取り付けられる一対のクローラフレームと、を備える。前記支持機構は、前記カーボディ側に設けられた内連結部と、前記クローラフレーム側に設けられた外連結部と、を有している。前記内連結部は、板面の一方を側方に向けた状態で前記カーボディに溶接される支持プレートと、前記支持プレートと直交した状態で溶接され、板面間を貫通する連結孔を有する連結プレートと、前記連結プレート及び前記支持プレートに直交した状態で、前記内連結部の下端部分に溶接された補強プレートと、を有している。前記外連結部は、孔部が設けられた板面を有するブラケットを有している。前記連結プレートの板面と前記ブラケットの板面とが向い合わされ、前記連結孔と前記孔部に挿入される連結軸を介して前記連結プレートと前記ブラケットとは連結される。そして、前記補強プレートが、前記支持プレートに沿って延びた基部と、前記基部と直交し、前記連結プレートの下側に沿って延びた延出部と、を有している。

【0031】

このように構成された作業機械によれば、内連結部の下側部分に溶接される補強プレートが、支持プレートに沿って延びた基部と、連結プレートの下側に沿って延びた延出部とを有しているので、溶接量の少ない補強プレートと連結プレートとの溶接部位を、連結プレートの付け根部分から離れさせ、力のモーメントの中心である連結軸に近づいた位置に移動させることができる。

【0032】

その結果、強度の弱い溶接部位に作用する応力を緩和させることができ、支持プレートに連結プレートをより安定して取り付けることができる。

【0033】

しかも、延出部は連結プレートに沿って延びているため、延出部の全体が撓み変形して応力が分散する。その結果、強度の弱い溶接部位に作用する応力をよりいっそう緩和することができる。

【0034】

特に、前記延出部の横幅は、前記連結プレートの厚み以下にするのが好ましい。

【0035】

そうすれば、延出部が連結プレートの両側からはみ出すことがないため、外連結部と接触することなく、延出部を自在に延ばすことができる。

【0036】

また、前記延出部の付け根部分に、前記基部に向かって末広がりに広がるフランジ部を設けるとよい。

【0037】

そうすれば、補強プレートに上下方向や前後方向に力が作用して、補強プレートが撓み変形する場合には、延出部の中間部分から変形し易くなる。従って、補強プレートにおける支持プレートとの溶接部位及び連結プレートとの溶接部位のいずれの溶接部位に対しても、応力が集中するのを抑制できる。

【発明の効果】

【0038】

本発明によれば、支持プレートに連結プレートをより安定して取り付けることができるので、支持安定性に優れた作業機械が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】比較例の作業機械を示す概略側面図である。

【図2】図１の作業機械の下部走行体の部分を示す概略斜視図である。

【図3】図２において矢印Ｘが示す部分の概略平面図である。

【図4】内連結部の概略組み付け図である。

【図5】（ａ）は、図３において矢印Ｙが示す部分の概略断面図である。（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｚ１の方向から見た概略図である。

【図6】本実施形態の作業機械の要部を示す、図４に相当する概略図である。

【図7】内連結部の概略組み付け図である。

【図8】内連結部の概略斜視図である。

【図9】本実施形態の支持機構を示す、図５に相当する概略図である。（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｚ２の方向から見た概略図である。

【図10】支持機構の変形例を示す概略図である。（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｚ３の方向から見た概略図である。

【図11】作業機械の変形例を示す、図３に相当する概略図である。

【図12】作業機械の変形例を示す、図９に相当する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

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。

【0041】

図６に、本発明を適用した作業機械１の要部を示す。なお、支持機構の部分を除けば、本発明の作業機械１の基本的構成、例えば、下部走行体や機械本体、キャブ、アタッチメント、カウンターウエイト、機械室、カーボディ、クローラ体等については、上述した比較例の作業機械５０と同じである。従って、同じ構成については同じ符号を用いてその説明は省略する。

【0042】

この作業機械１の支持機構１０においても、基本的構成は比較例の支持機構７０と同様である。例えば、この支持機構１０も、連結部７１と規制プレート７２とを有しており、クローラフレーム６５の内側部分と、カーボディ６２の前後各々の張出部６２ａの突端部分との間の４箇所に、左右対称状に配置されている。

【0043】

更に、各連結部７１が、カーボディ６２側に設けられた内連結部７３と、クローラフレーム６５側に設けられた外連結部７４とを有している点や、各外連結部７４が、クローラ側連結孔７５が形成された一対の板状のブラケット７４ａからなる点、前後の外連結部７４の間に軸挿入装置７６が設置されている点なども同じである。

【0044】

更に、この支持機構１０でも、図６に示したように、内連結部７３は、カーボディ６２とは別に形成され、カーボディ６２に後付けされている。支持プレート８１、連結プレート８２、補強プレート１１などで構成された内連結部７３が、カーボディ６２の張出部６２ａの突端部分の端面８４に溶接して固定されている。

【0045】

支持プレート８１及び連結プレート８２についても、基本的な構成は比較例と同じであるが、連結プレート８２の下部及び補強プレート１１の構成が比較例と異なっている。

【0046】

詳しくは、図７に示すように、この連結プレート８２の下端部には、支持プレート８１側の部分を所定の深さで切り欠かいた切欠部１２が形成されている。

【0047】

補強プレート１１は、一体に形成された基部１１ａや延出部１１ｂ、フランジ部１１ｃなどで構成されている。

【0048】

基部１１ａは、支持プレート８１に溶接して固定される部分であり、比較例の補強プレート８３と同じく、連結時にブラケット７４ａの下方に残る小さなスペースに設置できるように、細長い形状に形成されている。

【0049】

延出部１１ｂは、基部１１ａの長手方向の中央部位から突出し、基部１１ａと直交する方向に延びている。この支持機構１０の場合、延出部１１ｂは、ボディ側連結孔８５の下側まで、詳しくは、延出部１１ｂの延出方向に鉛直方向からボディ側連結孔８５を投影した場合に、投影されたボディ側連結孔８５と重なる領域に先端が入り込む状態になるまで延出部１１ｂが延びている。延出部１１ｂの横幅は、連結プレート８２の厚み（板厚）と同等あるいはそれ以下であり、切欠部１２に嵌合するように形成されている。

【0050】

フランジ部１１ｃは、この延出部１１ｂにおける基部１１ａとの付け根部分の両側に各々設けられている。フランジ部１１ｃは、基部１１ａに向かって末広がりに広がっており、延出部１１ｂの基部１１ａ側の端部は、基部１１ａに近づくにつれて横幅寸法が次第に大きくなっている。

【0051】

このような形状に形成された補強プレート１１は、基部１１ａが支持プレート８１に沿って前後方向に延び、延出部１１ｂが切欠部１２に嵌め込まれ、連結プレート８２の下側に沿って延びるように、連結された状態の支持プレート８１及び連結プレート８２に取り付けられる。

【0052】

そうして、図８に示すように、補強プレート１１の周囲が溶接され、補強プレート１１は、支持プレート８１及び連結プレート８２に固定されている。

【0053】

この支持機構１０の場合、図９に示すように、延出部１１ｂが連結プレート８２の両側からはみ出すことなく、連結プレート８２の下側に沿って設けられているので、外連結部７４を連結しても接触することはない。

【0054】

そして、溶接量の少ない補強プレート１１と連結プレート８２との溶接部位Ｗが、連結プレート８２の付け根部分を離れて力のモーメントの中心である連結軸７８に近づいて位置するため、溶接部位Ｗに作用する応力を緩和することができる。

【0055】

しかも、延出部１１ｂが連結プレート８２に沿って延びているため、延出部１１ｂの全体が撓み変形し、溶接部位Ｗに作用する応力がよりいっそう緩和される。

【0056】

更に、延出部１１ｂの付け根部分には、基部１１ａに向かって末広がりに広がるフランジ部１１ｃが設けられているので、補強プレート１１に上下方向や前後方向に力が作用して補強プレート１１が撓み変形する場合には、延出部１１ｂの中間部分から変形し易くなっている。従って、補強プレート１１における支持プレート８１との溶接部位及び連結プレート８２との溶接部位Ｗのいずれの溶接部位に対しても、応力が集中するのを抑制できる。

【0057】

なお、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。

【0058】

例えば、図１０に示すように、延出部１１ｂを連結プレート８２の突端部分まで延ばしてもよい。また、切欠部１２は必須ではなく、補強プレート１１を連結プレート８２の下側に接合してもよい。

【0059】

この場合、連結プレート８２に切欠部１２を設けなくてもよいため、連結プレート８２を作製し易くなる。また、延出部１１ｂを切欠部１２に嵌め込む必要がなくなるため、延出部１１ｂの突端部分は、連結プレート８２からはみ出してもよくなり、補強プレート１１の加工時の負担も軽減できる。

【0060】

また、図１１及び図１２に示すように、上述した作業機械１とは逆に、内連結部７３に一対の連結プレート８２，８２が設けられ、外連結部７４にこれら連結プレートの間に入れ込まれる１つのブラケット７４ａが設けられている機種にも適用できる。

【0061】

この場合、負荷が半減するので、各連結プレート８２に取り付けられる各補強プレート１１Ａは、基部１１ａの長さを上述した補強プレート１１よりも短く形成してもよい。例えば、図１２の（ｂ）に示すように、各補強プレート１１Ａは、延出部１１ｂが基部１１ａの端部から突出した、略Ｌ字形状に形成することができる。

【0062】

このとき、延出部１１ｂから側方にはみ出した基部１１ａの部分は、図示のように両連結プレート８２，８２の間に配置してもよいし、両連結プレート８２，８２の外側に配置させてもよい。

【0063】

また、この場合、両連結プレート８２，８２の間に延出部１１ｂがはみ出ないようにすることを条件に、延出部１１ｂの横幅は、連結プレート８２の厚みより大きくしてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 作業機械
１０ 支持機構
１１ 補強プレート
１１ａ 基部
１１ｂ 延出部
１１ｃ フランジ部
５１ 下部走行体
５２ 機械本体
６２ カーボディ
６５ クローラフレーム
６６ クローラ
７１ 連結部
７３ 内連結部
７４ 外連結部
７４ａ ブラケット
７５ クローラ側連結孔（孔部）
７８ 連結軸
８１ 支持プレート
８２ 連結プレート
８３ 補強プレート
８５ ボディ側連結孔（連結孔）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】