特許 6241374 建設機械

(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】6241374

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/08 20060101AFI20171127BHJP

【ＦＩ】

   E02F9/08 Z

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-130265(P2014-130265)

(22)【出願日】2014年6月25日

(65)【公開番号】特開2016-8442(P2016-8442A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2016年12月20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】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100109058

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 敏郎

(72)【発明者】

【氏名】坂田 知大

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 誠司

【審査官】 袴田 知弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６０００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１３７１６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−０８８６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７９１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５０００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８７４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２６７９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｆ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、
この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
この上部旋回体に装着される作業アタッチメントを具備し、
上記上部旋回体のベースとしてのアッパーフレームは、前後方向に延びる左右一対の縦板を有し、上記両縦板の前端部に、上記作業アタッチメントのブームフットが取付けられるブームフットピン穴が設けられたセンターセクションと、このセンターセクションの左右両側に設けられたサイドデッキと、を備え、
上記サイドデッキのそれぞれは、複数の梁材を有する梁構造体であり、
上記両サイドデッキのうちの一方を構成する上記梁構造体は、その上に第１の機器類及び第２の機器類が設置される特定梁構造体であり、
上記特定梁構造体が有する上記複数の梁材は、前後方向に間隔を置いて平行に配置された第１横梁及び第２横梁を含み、
上記第１横梁と上記第２横梁とで挟まれた空間には、当該第１横梁及び当該第２横梁と平行に配された第１支持梁及び第２支持梁と、上記第１横梁と上記第１支持梁とに前後方向に跨る第１の機器類取付部材と、上記第２横梁と上記第２支持梁とに前後方向に跨る第２の機器類取付部材と、がさらに設けられ、
上記第１の機器類は上記第２横梁上に設置され、
上記第２の機器類は、平面視で上記ブームフットピン穴と左右に並ぶ位置で、かつ、当該第２の機器類の設置面が上記第２横梁の上面よりも低位となる状態で、上記第１の機器類取付部材及び上記第２の機器類取付部材によって上記第１支持梁及び上記第２支持梁上に設置されることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

上記第１横梁、上記第２横梁、上記第１支持梁及び上記第２支持梁の一端を上記縦板に取付けるとともに、上記縦板に対する上記第１横梁、上記第２横梁、上記第１支持梁及び上記第２支持梁の取付部分において、上記第１横梁、上記縦板、上記第１支持梁の三者に跨って第１の補強部材を取付け、上記第２横梁、上記縦板、上記第２支持梁の三者に跨って第２の補強部材を取付けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。

【請求項3】

上記第１横梁と上記第１支持梁の間に架け渡される一対の受け板と、この両受け板に跨って取付けられるマウントプレートによって上記第１の機器類取付部材を構成し、上記第２横梁と上記第２支持梁の間に架け渡される一対の受け板と、この両受け板に跨って取付けられるマウントプレートによって上記第２の機器類取付部材を構成したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。

【請求項4】

上記第１横梁と上記第１支持梁の間に架け渡される一対の受け板部と、この両受け板部に跨るマウントプレート部を一体に連設して上記第１の機器類取付部材を構成し、上記第２横梁と上記第２支持梁の間に架け渡される一対の受け板部と、この両受け板部に跨るマウントプレート部を一体に連設して上記第２の機器類取付部材を構成したことを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はハイブリッドショベル等の建設機械であってハイブリッド機器その他の機器類が取付けられる梁構造体を備えたものに関する。

【背景技術】

【0002】

ショベルを例にとって背景技術を説明する。

【0003】

ショベルは、図７に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２のベースとなるアッパーフレーム３上にキャビン４等の各種設備、機器類が搭載されるとともに、アッパーフレーム３の前部に、ブーム５、アーム６、バケット７とこれらを作動させるブーム、アーム、バケット各シリンダ８,９,１０から成る作業アタッチメントＡが取付けられて構成される。

【0004】

なお、この明細書においては、キャビン４の位置を左側前部とし、これを基準に「前後」「左右」の方向性をいうものとする。

【0005】

アッパーフレーム３の全体構成と機器類の取付構造を図７〜図１０によって説明する。

【0006】

なお、各図及び説明の簡素化のために本発明と直接関係のないアッパーフレーム各部の細かな図示、説明を省略する。

【0007】

アッパーフレーム３は、補強部材とアタッチメント取付部材を兼ねる左右一対の縦板１１，１１を備えたセンターセクションＣと、このセンターセクションＣの左右両側に設けられた梁構造体であるサイドデッキＤ１,Ｄ２によって構成され、センターセクションＣの後部にエンジンをはじめとする図示しない動力系の機器類が搭載される。

【0008】

また、左サイドデッキＤ１上に図７中のキャビン４が搭載される一方、ハイブリッドショベルにおいては右サイドデッキＤ２上に、蓄電器やインバータを含む制御ユニット等のハイブリッド設備としての機器１２とタンク(たとえば燃料タンク)１３が前後に並んで設置される。

【0009】

詳述すると、右サイドデッキＤ２は、前後に間隔を置いて配置された複数の梁材(横梁)を有する梁構造体として構成され、たとえば前側二本の横梁(第１、第２横梁)１４,１５に跨って機器１２が設置されるとともに、二番目と三番目の横梁(第２、第３横梁)１５,１６に跨ってタンク１３が設置される。

【0010】

各横梁１４〜１６は、右縦板１１と右サイドデッキＤ２の右枠１７の間に架け渡され、両端が両者に溶接固定される。

【0011】

なお、図９において、上記各横梁１４〜１６を明示するために太線囲いで示している。

【0012】

図８,９中、１８は第１及び第２両横梁１４,１５の各左右両側に設けられたマウント部材取付穴で、図１０に示すゴム製のマウント部材１９がマウント部材取付穴１８に嵌め込まれ、このマウント部材１９上に機器１２が設置される。

【0013】

また、図８,９中、２０は第２及び第３両横梁１５,１６に設けられたタンク取付穴で、タンク１３が横梁１５,１６に載置された状態でその底面がこのタンク取付穴２０によって両横梁１５,１６にボルト固定される。

【0014】

このような機器類取付構造は特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２０１３−２８９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

従来は、上記のように梁構造体の上面、つまり梁材の上面に機器類を設置する構成をとっているため、設置される機器類の位置と高さによっては、周辺の他の構造物との関係で問題が生じていた。

【0017】

図のショベルの例でいうと、センターセクションＣを構成する両縦板１１,１１の前端部にブームフットピン穴２１が設けられ、図７に示すブームフットピン２２がこのブームフットピン穴２１を介してブーム５の基端部(ブームフット)に挿入されることにより、ブーム５(作業アタッチメントＡ全体)がブームフットピン２２を中心に起伏自在に装着される。

【0018】

ここで、機器１２は、図示のようにブームフットピン穴２１の右側に並んで右サイドデッキＤ２上に設置される。

【0019】

この場合、機器１２は比較的嵩高いため、そのまま設置すると、図１０に示すように側面から見て機器上端部がブームフットピン穴２１の一部または全部に重なる状態、いいかえればブームフットピン穴２１の少なくとも一部を右側方から覆い隠す状態となる。

【0020】

こうなると、アタッチメント交換等のためのブームフットピン２２の抜き差し、つまりブーム５の脱着ができなくなる。あるいは、ブーム脱着の都度、機器１２を取外さなければならなくなる。

【0021】

このため、このような事態を回避するために機器１２の高さ寸法が制限されることになっていた。

【0022】

なお、対策として、右サイドデッキＤ２全体、または横梁１４〜１６を低位置に設けたり、その高さ寸法を小さくしたりすることによって機器１２の設置面を下げることが考えられる。

【0023】

しかし、こうするとデッキ自体の強度が低下したり、高さ制限と無関係な他の機器類(タンク１３)の設置に影響が及んだりする等、弊害が大きいため、得策でない。

【0024】

そこで本発明は、梁構造体の強度低下等の弊害を招くことなく、かつ、機器類の高さ寸法に制限を加えずに、機器類の設置高さを低くすることができる建設機械を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0025】

上記課題を解決する手段として、本発明においては、複数の梁材を有する梁構造体を備え、この梁構造体上に機器類が設置される建設機械において、上記梁材上に設置される機器類を第１の機器類として、上記梁構造体に、上記第１の機器類とは別の第２の機器類が設置される支持梁を、上記梁材から離間して、かつ、機器類設置面としての上面が上記梁材の上面よりも低位となる状態で設けたものである。

【0026】

このように、梁構造体に対し、既存の梁材とは別の支持梁を、その上面が梁材上面よりも低位となる状態で設け、高さ制限の無い機器類(第１の機器類)は従来通り既存の梁材上に設置し、高さ制限を受ける機器類(第２の機器類)は低位面上に設置する構成としたから、梁材そのものを低位置に設けたりその高さ寸法を縮小したりすることによる弊害を招くことなく、第２の機器類の設置高さのみを低くすることができる。

【0027】

より具体的に、本発明に係る建設機械は、下部走行体と、この下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、この上部旋回体に装着される作業アタッチメントを具備し、上記上部旋回体のベースとしてのアッパーフレームは、前後方向に延びる左右一対の縦板を有し、上記両縦板の前端部に、上記作業アタッチメントのブームフットが取付けられるブームフットピン穴が設けられたセンターセクションと、このセンターセクションの左右両側に設けられたサイドデッキと、を備え、上記サイドデッキのそれぞれは、複数の梁材を有する梁構造体であり、上記両サイドデッキのうちの一方を構成する上記梁構造体は、その上に第１の機器類及び第２の機器類が設置される特定梁構造体であり、上記特定梁構造体が有する上記複数の梁材は、前後方向に間隔を置いて平行に配置された第１横梁及び第２横梁を含み、上記第１横梁と上記第２横梁とで挟まれた空間には、当該第１横梁及び当該第２横梁と平行に配された第１支持梁及び第２支持梁と、上記第１横梁と上記第１支持梁とに前後方向に跨る第１の機器類取付部材と、上記第２横梁と上記第２支持梁とに前後方向に跨る第２の機器類取付部材と、がさらに設けられ、上記第１の機器類は上記第２横梁上に設置され、上記第２の機器類は、平面視で上記ブームフットピン穴と左右に並ぶ位置で、かつ、当該第２の機器類の設置面が上記第２横梁の上面よりも低位となる状態で、上記第１の機器類取付部材及び上記第２の機器類取付部材によって上記第１支持梁及び上記第２支持梁上に設置されるものである。

【0028】

この構成によれば、アッパーフレームを構成するセンターセクションの前端部にブームフットピン穴が設けられる一方、サイドデッキの前部に機器類がブームフットピン穴と左右に並んで設置されるショベルにおいて、ブームフットピン穴が機器類で隠れたり、これを回避するために機器類高さ寸法が制限されたりする問題を解決することができる。

【0029】

この発明では、上記第２の機器類が設置されるサイドデッキの上記特定梁構造体が前後方向に間隔を置いて平行に配置される第１横梁及び第２横梁を有するのに加え、上記第１横梁及び上記第２横梁で挟まれた空間に、二本の支持梁である第１支持梁及び第２支持梁を上記第１及び第２横梁と平行に設けるとともに、上記第１及び第２支持梁と上記第１及び第２支持梁とにそれぞれ前後方向に跨る第１及び第２の機器類取付部材を設け、上記第２の機器類を上記第１及び第２の機器類取付部材によって上記第１及び第２支持梁上に設置する。

【0030】

このように、梁構造体の梁材である第１及び第２横梁と、追加した第１及び第２支持梁とに前後方向に跨って第１及び第２の機器類取付部材を設けるため、いいかえれば既存の梁材を、第２の機器類を支持するための荷重支持部材として利用する構成であるため、支持梁のみで荷重を支持する場合と比較して、機器類設置構造を簡素化、コンパクト化し、コストダウンすることができる。

【0031】

また、上記のような特定梁構造体を備えた建設機械において、上記第１横梁、上記第２横梁、上記第１支持梁及び上記第２支持梁の一端を上記縦板に取付けるとともに、上記縦板に対する上記第１横梁、上記第２横梁、上記第１支持梁及び上記第２支持梁の取付部分において、上記第１横梁、上記縦板、上記第１支持梁の三者に跨って第１の補強部材を取付け、上記第２横梁、上記縦板、上記第２支持梁の三者に跨って第２の補強部材を取付けるのが望ましい。

【0032】

こうすれば、補強部材を梁（第１及び第２横梁、第１及び第２支持梁）の根元部分、つまり第２の機器類によって最も荷重が作用する部分に前後と左右片面の三面が固定された状態で取付けるため、補強効果と応力逃がし効果によって荷重支持強度を高めることができる。

【0033】

さらに、上記第１横梁と上記第１支持梁の間に架け渡される一対の受け板と、この両受け板に跨って取付けられるマウントプレートによって上記第１の機器類取付部材を構成し、上記第２横梁と上記第２支持梁の間に架け渡される一対の受け板と、この両受け板に跨って取付けられるマウントプレートによって上記第２の機器類取付部材を構成するのが望ましい。

【0034】

こうすれば、機器類をマウント部材によって取付ける場合に、受け板に対するマウントプレートの前後、左右、上下の取付位置や水平度を調節することによってマウント部材の各方向の位置調節が可能となる。

【0035】

あるいは、上記第１横梁と上記第１支持梁の間に架け渡される一対の受け板部と、この両受け板部に跨るマウントプレート部を一体に連設して上記第１の機器類取付部材を構成し、上記第２横梁と上記第２支持梁の間に架け渡される一対の受け板部と、この両受け板部に跨るマウントプレート部を一体に連設して上記第２の機器類取付部材を構成してもよい。

【0036】

こうすれば、部品点数の削減によるコストダウンと組立性の改善が可能となる。また、機器類取付部材について溶接個所が無くなるため、溶接に起因する不具合の発生を防止できる。

【発明の効果】

【0037】

本発明によると、梁構造体の強度低下等の弊害を招くことなく、かつ、機器類の高さ寸法に制限を加えずに、機器類の設置高さを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の実施形態にかかる機器類取付装置を含むショベルのアッパーフレームの概略斜視図である。

【図2】図１の一部を拡大し、かつ、分解した図である。

【図3】図１の一部拡大平面図である。

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図5】図４の破線囲い部分イの拡大図である。

【図6】本発明の別の実施形態を示す図２相当図である。

【図7】本発明の適用対象例であるショベルの概略側面図である。

【図8】従来の機器類取付装置を含むショベルのアッパーフレームの概略斜視図である。

【図9】図８の一部拡大平面図である。

【図10】図９のＸ−Ｘ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。

【0040】

実施形態は、背景技術の説明に合わせて、ショベルのアッパーフレーム３０を構成する右サイドデッキＤ２´上に、制御ユニット等のハイブリッド設備であって特許請求の範囲でいう「第２の機器類」としての機器１２と、同じく第１の機器類としてのタンク１３を設置する場合を例にとっている。

【0041】

実施形態において、次の点は図７〜図１０に示す従来技術と同じである。

【0042】

(ｉ) アッパーフレーム３０は、補強部材とアタッチメント取付部材を兼ねる左右一対の縦板３１，３１を備えたセンターセクションＣ´と、このセンターセクションＣ´の左右両側に設けられた梁構造体であるサイドデッキＤ１´,Ｄ２´によって構成され、センターセクションＣ´の後部にエンジンをはじめとする図示しない動力系の機器類が搭載されるとともに、左サイドデッキＤ１´上に図７中のキャビン４が搭載される点。

【0043】

(ｉｉ) センターセクションＣ´を構成する両縦板３１,３１の前端部に、図７中の作業アタッチメントＡ(ブーム５)の基端部を取付けるためのブームフットピン穴３２が設けられる点。

【0044】

(ｉｉｉ) 右サイドデッキＤ２´は、前後に間隔を置いて配置された三本の梁材(横梁。図３において太線囲いで示す)３３,３４,３５を有する梁構造体として構成される点。

【0045】

(ｉｉｉ)ハイブリッドショベルにおいては、右サイドデッキＤ２´の前部に機器１２が設置され、その後方にタンク１３が設置される点。

【0046】

(ｉｖ) 機器１２は、平面視でブームフットピン穴３２の右側に位置し、前側二本の横梁(第１、第２横梁)３３,３４に跨ってその上面に直接設置すると、側面から見て機器上端部がブームフットピン穴２１の一部または全部に重なる状態(ブームフットピン穴２１の少なくとも一部を右側方から覆い隠す状態)となる点。

【0047】

実施形態においては、上記(ｉｖ)の事態を回避するために次の構成がとられている。

【0048】

右サイドデッキＤ２´における第１横梁３３の後方、及び第２横梁３４の前方にそれぞれ支持梁３６,３７が、横梁３３,３４と間隔を置いて平行に設けられている。

【0049】

この両支持梁３６,３７は、図示のように細長い板状に形成され、各横梁３３〜３５と同様に、水平姿勢で右縦板３１の右側面と、右サイドデッキＤ２´の右枠３８の間に架け渡されてそれぞれ両者に溶接固定される。

【0050】

そして、第１横梁３３と前部支持梁３６の間、及び第２横梁３４と後部支持梁３７の間において各左右両側に機器類取付部材３９が設けられている。

【0051】

この機器類取付部材３９は、左右一対の受け板４０,４０と、この両受け板４０,４０の上面に跨って水平に取付けられたマウントプレート４１(いずれも図２のみに符号を付している)によって構成される。

【0052】

マウントプレート４１には、マウント部材取付穴４２が設けられ、このマウント部材取付穴４２に嵌め込まれたゴム製のマウント部材４３(図４参照)上に機器１２が設置される。

【0053】

すなわち、機器１２は、横梁３３,３４ではなく、前後の支持梁３６,３７間にマウント部材４３及び機器類取付部材３９を介して設置される。

【0054】

一方、タンク１３は、従来同様、第２及び第３両横梁３４,３５の各上面に跨って設置される。

【0055】

図１〜図３中、４４は第２及び第３両横梁３４,３５に設けられたタンク取付穴である。

【0056】

ここで、図５に示すように、右サイドデッキＤ２´において機器１２が設置される面(具体的にはマウントプレート４１の上面)が横梁上面よりも低位に位置する(機器設置状態で機器１２の下面がタンク１３の下面よりも低位置となる)ように、支持梁３６,３７及び受け板４０の高さ寸法等が設定されている。

【0057】

図５中のαは機器設置面(マウントプレート上面)とタンク設置面(横梁上面)の高さ方向のずれ量を示す。

【0058】

このずれ量αは、たとえば図示のように横梁３４の高さ寸法のほぼ半分程度に設定され、このずれ量αだけ、機器１２の設置高さを低くすることができる。

【0059】

いいかえれば、機器１２の高さ寸法にことさら制限を加えなくても、図４に示すように機器設置状態で機器１２の上面をブームフットピン穴３２よりも下位に位置させる(ブームフットピンの脱着の邪魔にならない状態とする)ことが可能となる。

【0060】

しかも、右サイドデッキＤ２´の横梁３３,３４と、追加した支持梁３６,３７とに跨って機器類取付部材３９を設けるため、いいかえれば既存の横梁３３,３４を、機器１２を支持するための荷重支持部材として利用する構成であるため、支持梁３６,３７のみで荷重を支持する場合と比較して、機器設置構造を簡素化、コンパクト化し、コストダウンすることができる。

【0061】

さらに、機器１２をマウント部材４３によって取付けるこの実施形態において、受け板４０,４０に対するマウントプレート４１の前後、左右、上下の取付位置や水平度を調節することによってマウント部材４３の各方向の位置調節が可能となる。

【0062】

一方、実施形態においては、右縦板３１に対する第１、第２両横梁３３,３４及び前部、後部両支持梁３６,３７の取付部分にそれぞれ前部、後部両補強部材４５,４５が水平に取付けられている。

【0063】

この両補強部材４５は、平面視において円弧状の凹部を備えた凹形の板状に形成され、その前後と左の各面が横梁３３,３４、右縦板３１、支持梁３６,３７の三者にそれぞれ溶接されている。

【0064】

このように、補強部材４５を横梁３３,３４及び支持梁３６,３７の根元部分、つまり機器１２によって最も荷重が作用する部分に三面が固定された状態で取付けるため、この補強部材４５による補強効果と応力逃がし効果によって荷重支持強度を高めることができる。

【0065】

他の実施形態
(１) 機器類取付部材のバリエーションとして、図６に示すように、横梁３３,３４と支持梁３６,３７の間に架け渡される一対の受け板部４０´,４０´と、この両受け板部４０´,４０´に跨るマウントプレート部４１´を一体に連設して機器類取付部材３９´を構成してもよい。

【0066】

こうすれば、部品点数の削減によるコストダウンと組立性の改善が可能となる。また、機器類取付部材３９´について溶接個所が無くなるため、溶接に起因する不具合の発生を防止できる。

【0067】

(２) 上記実施形態では、既存の横梁３３,３４と平行に支持梁３６,３７を設け、この横梁３３,３４と支持梁３６,３７の間に機器類取付部材３９を取付ける構成をとったが、前後の横梁３３,３４間の左右両側において左右一対の支持梁を横梁３３,３４と直交して取付け、支持梁間に機器類取付部材３９を取付ける構成をとってもよい。

【0068】

(３) 上記実施形態では、ショベルの右サイドデッキ上に機器１２とタンク１３を設置する場合を例にとったが、左サイドデッキ上に機器類を設置する場合にも、またショベル以外の建設機械における梁構造体上に機器類を設置する場合にも上記実施形態と同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
Ｃ´ センターセクション
Ｄ１´ 左サイドデッキ
Ｄ２´ 右サイドデッキ
１２ 機器
１３ タンク
３０ アッパーフレーム
３１ 縦板
３２ ブームフットピン穴
３３〜３５ 横梁
３６,３７ 支持梁
３９ 機器類取付部材
４０ 受け板
４０´ 受け板部
４１ マウントプレート
４１´ マウントプレート部
４２ マウント部材取付穴
４３ マウント部材
４５ 補強部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】