特許 6275514 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】6275514

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   E21B 15/00 20060101AFI20180129BHJP

   B66C 23/82 20060101ALI20180129BHJP

【ＦＩ】

   E21B15/00

   B66C23/82 C

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-53178(P2014-53178)

(22)【出願日】2014年3月17日

(65)【公開番号】特開2015-175180(P2015-175180A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2017年1月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(74)【代理人】

【識別番号】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(72)【発明者】

【氏名】奥村 高好

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１３６７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０４２８２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−１６１２９２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ １５／００−１５／０４

Ｂ６６Ｃ １９／００−２３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、該下部走行体の上に旋回可能に設けた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に設けた作業装置と、前記上部旋回体の後方上部に設けた起伏可能なガントリと、該ガントリに設けたガントリシーブに掛け回された作業装置起伏用の起伏ワイヤとを備えた建設機械において、前記ガントリは、下端が上部旋回体に回動可能に装着された左右一対の前脚と、該前脚の上端部と上部旋回体との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が上部旋回体に回動可能に装着された下部後脚と、上端が前記前脚の上端部に回動可能に装着された上部後脚とを有し、前記下部後脚の上端部と前記上部後脚の下端部とが中間連結部にて屈曲可能に連結され、前記中間連結部を介して下部後脚と上部後脚とを直線状に延伸させることにより前記前脚の上端が上昇して起立状態となり、前記中間連結部を前脚方向に移動させて下部後脚と上部後脚とを屈曲させることにより前記前脚の上端が下降して倒伏状態となる構造を有するとともに、前記ガントリが前記倒伏状態から前記起立状態に上昇する間の中間上昇状態でガントリの上昇を規制するガントリ上昇規制手段を設け、該ガントリ上昇規制手段により前記中間上昇状態のまま前記起伏ワイヤを巻き上げることで、前記作業装置の先端を接地状態から上昇させて地面から離間させた状態を維持することが可能であることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

前記ガントリ上昇規制手段は、前記前脚の上端部と前記上部旋回体の後部とを連結する連結部材であることを特徴とする請求項１記載の建設機械。

【請求項3】

前記連結部材は、少なくとも一部がワイヤで形成されていることを特徴とする請求項２記載の建設機械。

【請求項4】

前記作業装置は、テレスコピック型の伸縮ブームであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械に関し、詳しくは、下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体の前部に作業装置、例えばブームを起伏可能に設けるとともに、上部旋回体の後部にガントリを起伏可能に設け、起立したガントリのガントリシーブに巻掛けられた起伏ワイヤにてブームを起伏させる建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

下部走行体の上部に上部旋回体を旋回可能に設けるとともに、上部旋回体の前部にブームやリーダなどの作業装置を起伏可能に設けたクレーンや杭打機、アースドリルなどの建設機械では、下部走行体の後部にガントリ（Ａフレーム）を起伏可能に設け、ガントリの上端に設けたガントリシーブに巻掛けた起伏ワイヤによってブームなどを起伏させている。作業装置、例えばブームを上部旋回体の前方に倒伏させた輸送状態から作業状態にするときには、先にガントリを起立させてから起伏ワイヤを起伏ウインチで巻き上げることによってブームを起立させる。ブームが起立した作業状態では、ガントリも起立した状態になっている。この作業状態から輸送状態にするときには、起伏ウインチから起伏ワイヤを巻き出してブームを前方に倒伏させた後、ガントリを倒伏させている（例えば、特許文献１、２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−３７６２８号公報

【特許文献2】特開２００２−２２７２０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような建設機械を使用する現場に、ブームやガントリを起立させた状態では通過できない高さの高架橋などが存在するような場合、ブームやガントリを倒伏させて建設機械の全高を低くしても、倒伏したブームの先端が接地した状態になってしまうため、建設機械を移動させることはできない。したがって、建設機械を輸送状態としてトレーラなどに積載した状態で移動させる必要があり、建設機械を高架橋の反対側に移動させるのに多大な手間と時間を要することになる。

【0005】

そこで本発明は、建設機械を輸送状態にすることなく、高架橋の下などの高さ制限がある場所を自力走行して移動することができる構造を有する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】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、下部走行体と、該下部走行体の上に旋回可能に設けた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に設けた作業装置と、前記上部旋回体の後方上部に設けた起伏可能なガントリと、該ガントリに設けたガントリシーブに掛け回された作業装置起伏用の起伏ワイヤとを備えた建設機械において、前記ガントリは、下端が上部旋回体に回動可能に装着された左右一対の前脚と、該前脚の上端部と上部旋回体との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が上部旋回体に回動可能に装着された下部後脚と、上端が前記前脚の上端部に回動可能に装着された上部後脚とを有し、前記下部後脚の上端部と前記上部後脚の下端部とが中間連結部にて屈曲可能に連結され、前記中間連結部を介して下部後脚と上部後脚とを直線状に延伸させることにより前記前脚の上端が上昇して起立状態となり、前記中間連結部を前脚方向に移動させて下部後脚と上部後脚とを屈曲させることにより前記前脚の上端が下降して倒伏状態となる構造を有するとともに、前記ガントリが前記倒伏状態から前記起立状態に上昇する間の中間上昇状態でガントリの上昇を規制するガントリ上昇規制手段を設け、該ガントリ上昇規制手段により前記中間上昇状態のまま前記起伏ワイヤを巻き上げることで、前記作業装置の先端を接地状態から上昇させて地面から離間させた状態を維持することが可能であることを特徴としている。

【0007】

さらに、本発明の建設機械は、前記ガントリ上昇規制手段が前記前脚の上端部と前記上部旋回体の後部とを連結する連結部材であること、前記連結部材の少なくとも一部がワイヤで形成されていること、また、前記作業装置がテレスコピック型の伸縮ブームであることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の建設機械によれば、ガントリを中間上昇状態にして起伏ワイヤを巻き上げることにより、起伏ワイヤに大きな引張力を発生させずに作業装置の先端側を上昇させることができる。したがって、ガントリが中間上昇状態で、かつ、作業装置が適度に上昇した状態で下部走行体を作動させることにより、高架橋の下などの高さに制限がある場所でも自力で走行して通過することができる。

【0009】

また、ガントリ上昇規制手段を前脚の上端部と上部旋回体の後部とを連結する連結部材とし、該連結部材の少なくとも一部をワイヤで形成し、連結部材の下端部を上部旋回体の後部に着脱可能に連結することにより、ガントリ上昇規制手段の構造を簡略化することができるとともに、ガントリ上昇規制手段の取り扱いも容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の建設機械の一形態例を示すもので、伸縮ブーム及びガントリを倒伏させた状態を示す側面図である。

【図2】同じくガントリを中間上昇状態とした側面図である。

【図3】同じく伸縮ブームの先端側を上昇させた状態を示す側面図である。

【図4】ガントリ起伏シリンダの油圧回路の一例を示す油圧回路図である。

【図5】起立したガントリで伸縮ブームを起立させた状態を示す側面図である。

【図6】起立したガントリで伸縮ブームを倒伏させた状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１乃至図６は、建設機械の一つであるアースドリルに本発明を適用した一形態例を示している。アースドリル１１は、下部走行体１２の上に上部旋回体１３を旋回可能に設けたベースマシン１４と、上部旋回体１３の前部に起伏可能に設けられたテレスコピック型の伸縮ブーム１５と、上部旋回体１３の後部上方に起伏可能に設けられたガントリ１６と、上部旋回体１３の後端下部に設けられたカウンタウエイト載置部１７とを備えている。

【0012】

このアースドリル１１は、前記伸縮ブーム１５の先端に設けられたトップシーブブロック１８から垂下した主巻ワイヤ１９にスイベルジョイント２０を介してケリーバ２１を回転可能かつ昇降可能に吊り下げるとともに、伸縮ブーム１５の下部から複数のアームやシリンダ２２によって支持されたケリーバ回転駆動装置２３でケリーバ２１を回転駆動するように形成されている。作業状態では、ケリーバ２１が鉛直方向に保持されるとともに、ケリーバ２１の下端には、作業内容に応じて掘削バケットや拡底バケット（図示せず）が装着される。

【0013】

前記ガントリ１６は、ベースマシン後部に配置された起伏ウインチ２４から巻き出される起伏ワイヤ２５をガイドするためのガントリシーブ２６を備えている。起伏ワイヤ２５は、上下一対のガイドシーブブロック２７，２８に巻掛けられ、上部側のガイドシーブブロック２８には、伸縮ブーム１５におけるセカンドブーム１５ａの上端部に連結されたペンダントロープ２９が連結されている。また、カウンタウエイト載置部１７には、カウンタウエイト３０が搭載されている。

【0014】

ガントリ１６は、ベースマシン１４の中央上部左右にそれぞれ設けられたブラケット３１に前後方向に回動可能に装着された左右一対の前脚３２と、該前脚３２の上端とベースマシン１４の後部左右にそれぞれ設けられた連結部材３３の上端との間に設けられた左右一対の後脚３４とを組み合わせたものであり、左右の前脚３２の上端部間には、前記ガントリシーブ２６を回転可能に支持したシーブ支持軸３５が掛け渡されている。

【0015】

後脚３４は、下端が前記連結部材３３に前後方向に回動可能に連結された下部後脚３４ａと、上端が前記前脚３２の上端部に前後方向に回動可能に連結された上部後脚３４ｂとを中間連結部３４ｃを介して前後方向に屈曲可能に連結して形成されており、下部後脚３４ａの長さは、上部後脚３４ｂの長さに対して約１／２の長さに設定されている。

【0016】

また、各前脚３２の下部と上部旋回体１３との間には、油圧によってガントリ１６を起伏させるためのガントリ起伏シリンダ３６がそれぞれ設けられるとともに、各前脚３２の上部と各上部後脚３４ｂの上部との間には、起立状態時の上部後脚３４ｂを、後脚３４が屈曲する方向に付勢する後脚屈曲用スプリング３７がそれぞれ設けられている。

【0017】

ガントリ起伏シリンダ３６を伸長させて前脚３２の上部を上昇させ、上下両後脚３４ａ，３４ｂを直線状に延伸させたときに、図５，図６に示すように、ガントリ１６が起立状態となり、前記ガントリシーブ２６があらかじめ設定された高さ位置になる。一方、ガントリ起伏シリンダ３６を短縮させると、後脚屈曲用スプリング３７の作用で後脚３４が前方に向かって屈曲しながら前脚３２の上部が下降し、図１に示すように、前脚３２及び上下両後脚３４ａ，３４ｂが重なるように折り畳まれた倒伏状態となる。このとき、前脚３２の上端部は、カウンタウエイト３０の後端より後方に突出した状態になる

【0018】

そして、図１乃至図３に示すように、各前脚３２の上端部と上部旋回体１３の後部との間には、ガントリ１６を、前記倒伏状態から前記起立状態に至る間の中間上昇状態でガントリの上昇を規制するためのガントリ上昇規制手段である連結部材３８がそれぞれ設けられている。この連結部材３８は、両端に連結金具３９ａ，３９ａを固着した長短２本のワイヤ３９，３９と下部取付部材４０とを連結板４１，４１で連結したものであって、上部側のワイヤ３９の先端に設けた連結金具３９ａが前脚３２の上端部に取り付けられ、下部取付部材４０がカウンタウエイト載置部１７の後端下部左右に、ボルトなどによって着脱可能な状態でそれぞれ取り付けられている。

【0019】

図１に示すように、短縮させた伸縮ブーム１５及びガントリ１６が共に倒伏状態のときに、前記連結部材３８で前脚３２の上端部と上部旋回体１３の後部とを連結し、起伏ウインチ２４を作動させて起伏ワイヤ２５を巻き上げると、起伏ワイヤ２５及びペンダントロープ２９を介してセカンドブーム１５ａの上端部とガントリシーブ２６とを近付ける方向の引張力が発生する。この引張力により、伸縮ブーム１５は、該伸縮ブーム１５の回動中心１５ｒを中心として、前脚３２は、該前脚３２の回動中心３２ｒを中心として、共に先端側が上昇する方向の回動力が発生する。この結果、伸縮ブーム１５に比べて軽量なガントリ１６の前脚３２が回動することになり、図２に示すように、連結部材３８が前脚３２の上昇方向への回動を規制する状態になるまで前脚３２が回動し、ガントリシーブ２６が所定の起立位置より低い中間位置まで上昇する。

【0020】

図２の状態で起伏ワイヤ２５を更に巻き上げると、連結部材３８によって前脚３２が所定の中間上昇状態に保持されているので、ガントリ１６が固定された状態になり、前記引張力によって伸縮ブーム１５が回動中心１５ｒを中心として回動し、先端側が上昇を開始する。そして、図３に示すように、伸縮ブーム１５の最大高さがガントリ１６の最大高さを超えない範囲で、かつ、走行に影響を与えない範囲で伸縮ブーム１５の先端側を上昇させる。これにより、伸縮ブーム１５及びガントリ１６の最大高さを低く抑えながら伸縮ブーム１５の先端を地面から離すことができ、下部走行体１２を操作して作動させることにより、高架橋の下などの高さに制限がある場所でもアースドリル１１を自力走行させて所定の位置まで移動させることができる。

【0021】

このとき、起伏ワイヤ２５やペンダントロープ２９に発生する引張力は、ガントリシーブ２６の高さが高くなるほど小さくなるので、図１に示すガントリ１６の倒伏状態で最大になり、図６に示すガントリ１６の起立状態で最小となる。したがって、ガントリ１６が倒伏状態のままで伸縮ブーム１５の先端を上昇させる場合に比べて、ガントリ１６を中間まで上昇させた状態で伸縮ブーム１５の先端を上昇させることにより、起伏ワイヤ２５やペンダントロープ２９に作用する引張力を小さくすることができ、起伏ワイヤ２５やペンダントロープ２９の損傷や切断を防止しながら伸縮ブーム１５の先端を所定位置まで確実に上昇させることができる。

【0022】

図３に示す状態で走行し、目的の位置まで移動した後は、起伏ワイヤ２５を巻き出して伸縮ブーム１５を倒伏状態にした後、ガントリ起伏シリンダ３６を短縮させてガントリ１６を倒伏状態とし、図１に示すように伸縮ブーム１５及びガントリ１６を共に倒伏状態としてから連結部材３８の下部取付部材４０をカウンタウエイト載置部１７から取り外す。これにより、ガントリ起伏シリンダ３６を伸長させることによってガントリ１６を図６に示す通常の作業状態まで起立させることができ、起伏ワイヤ２５によって伸縮ブーム１５の起伏操作を行うことができる。通常の作業中、連結部材３８は、前脚３２に取り付けた状態のままとしておいてもよく、取り外してもよい。

【0023】

連結部材３８の長さは、伸縮ブーム１５の先端側を倒伏状態から上昇させる際に起伏ワイヤ２５やペンダントロープ２９及びガントリ１６に加わる荷重とガントリ１６の上昇位置との関係に応じて設定することができ、通常は、ガントリ１６の中間上昇状態での全高が４ｍ程度になるように設定すればよい。また、可撓性を有するワイヤを組み込んだ連結部材３８をガントリ上昇規制手段として使用することにより、連結部材３８の構造を簡略化できるとともに、着脱などを容易に行うことができ、取り扱い性を向上させることができる。

【0024】

さらに、テレスコピック型の伸縮ブーム１５は、ラチスブームに比べて極めて重いため、ガントリ１６を中間位置まで適度に上昇させた状態で伸縮ブーム１５を上昇させることにより、ガントリ１６が倒伏状態で伸縮ブーム１５を上昇させる場合に比べて起伏ワイヤ２５などに加わる引張力を低減することができ、起伏ワイヤ２５などを保護することができる。

【0025】

また、図４に示すように、ガントリ起伏シリンダ３６の油圧回路５１において、シリンダ短縮時にシリンダから作動油が流出する短縮側回路５２にパイロット付のチェックバルブ５３を設け、シリンダ伸長時にシリンダから作動油が流出する伸長側回路５４にはチェックバルブを設けない回路構成とすることにより、起伏ワイヤ２５の巻き上げによって前脚３２が上方に向かって回動する際に、ガントリ起伏シリンダ３６の伸長操作を油圧回路で行うことなく、ガントリ起伏シリンダ３６を自然に伸長させることができる。したがって、図１に示す状態から図２に示す状態へのガントリ１６の上昇を、起伏ウインチ２４の巻き上げ操作のみで行うことができる。さらに、短縮側回路５２にチェックバルブ５３を設けておくことにより、何らかの原因で起伏ワイヤ２５が弛んだとしても、ガントリ１６が自重で倒れることを防止でき、安全性を確保することができる。

【0026】

なお、本形態例では、建設機械として、テレスコピック型の伸縮ブームを備えたアースドリルを例示したが、本発明は、クレーンや杭打機などの各種建設機械に適用することができ、上部旋回体に設けられる作業装置は、ガントリを介して起伏するラチスブームやリーダなどであってもよい。また、ガントリ上昇規制手段は、前述のような連結部材に限るものではなく、例えば、ガントリ起伏シリンダの伸びを所定の位置で規制するようなものであってもよく、複数の規制手段を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0027】

１１…アースドリル、１２…下部走行体、１３…上部旋回体、１４…ベースマシン、１５…伸縮ブーム、１５ａ…セカンドブーム、１５ｒ…回動中心、１６…ガントリ、１７…カウンタウエイト載置部、１８…トップシーブブロック、１９…主巻ワイヤ、２０…スイベルジョイント、２１…ケリーバ、２２…シリンダ、２３…ケリーバ回転駆動装置、２４…起伏ウインチ、２５…起伏ワイヤ、２６…ガントリシーブ、２７，２８…ガイドシーブブロック、２９…ペンダントロープ、３０…カウンタウエイト、３１…ブラケット、３２…前脚、３２ｒ…回動中心、３３…連結部材、３４…後脚、３４ａ…下部後脚、３４ｂ…上部後脚、３４ｃ…中間連結部、３５…シーブ支持軸、３６…ガントリ起伏シリンダ、３７…後脚屈曲用スプリング、３８…連結部材、３９…ワイヤ、３９ａ…連結金具、４０…下部取付部材、４１…連結板、５１…油圧回路、５２…短縮側回路、５３…チェックバルブ、５４…伸長側回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】