特許 6987454 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】6987454

(24)【登録日】2021年12月3日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   B66C 23/26 20060101AFI20211220BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20211220BHJP

   B66C 23/82 20060101ALI20211220BHJP

   B66C 23/74 20060101ALN20211220BHJP

【ＦＩ】

   B66C23/26 C

   E02F9/00 A

   B66C23/82 C

   !B66C23/74 D

【請求項の数】2

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-14860(P2018-14860)

(22)【出願日】2018年1月31日

(65)【公開番号】特開2019-131356(P2019-131356A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2020年11月25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】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(72)【発明者】

【氏名】武藤 啓志

【審査官】 今野 聖一

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０８２９８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−２０１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２２１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１４５３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０９１２９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４１３４５００（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ ２３／００ − ２３／９４

Ｅ０２Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下端が上部旋回体の前部側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の後部側との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が前記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支軸を介して回動可能に装着された上部後脚とを有するとともに、前記下部後脚の上端と前記上部後脚の下端とが中間連結部材を介して互いに長手方向にスライドすることにより伸縮可能に連結され、前記支軸を上昇させることにより前記後脚が伸長して起立状態となり、前記支軸を下降させることにより前記後脚が縮小して倒伏状態となるガントリを備えた建設機械において、前記ガントリは、下端部が前記上部旋回体の後部に回動可能に装着されるとともに、上端部に設けられた当接面を前記支軸に当接して該支軸を押し上げるガントリ起伏シリンダと、前記ガントリを倒伏させた状態で、前記ガントリ起伏シリンダを前記後脚の伸長方向に対して上向きとなる角度で保持するシリンダ保持部とを備えていることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

前記シリンダ保持部は、前記左右一対の後脚に架設されたフレームに設けられるとともに、前記ガントリ起伏シリンダの後側周壁に当接可能な後側当接部材を有していることを特徴とする請求項１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、上部旋回体に起伏可能なガントリを備えた建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、クレーンや杭打機などの建設機械では、カウンタウエイトを着脱する種々の装置が開発されている。例えば、ガントリ（Ａフレーム）の前脚と後脚を連結する支軸から吊持された２本のカウンタシリンダと、該後脚の間に設けられガントリを起伏させるガントリ起伏シリンダとを備え、カウンタシリンダでカウンタウエイトと支軸との距離を適切に設定した状態でガントリ起伏シリンダを伸縮し、カウンタウエイトを適切な移動経路で移動させて、カウンタウエイトと上部旋回体後部との干渉を避けるカウンタウエイトの着脱装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

また、上述のガントリ起伏シリンダを備えた建設機械は、ガントリを、その支軸があらかじめ設定された高さに位置した起立状態にするために、ガントリ起伏シリンダを伸長させて支軸を押し上げる動作と、この状態で、起伏ロープを巻き取りガントリ起伏シリンダの上端から、具体的には支軸を包持するＵ字状のホルダから支軸を離間させて更に上昇させる動作とにより、２段階の起伏動作が行われている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平５−８２９８２号公報

【特許文献2】特開２０１０−２８１１６７号公報（図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ガントリを起立させた後にガントリ起伏シリンダを一旦縮めたり、作業を終えてガントリを倒伏させるためにガントリ起伏シリンダを再び伸長させたりする過程において、ホルダがガントリ起伏シリンダのシリンダロッドと共に回転してしまい、その結果、ホルダの向きがガントリの支軸を包持する向きにならず、ガントリの格納を迅速に行うことができなかった。さらに、ホルダの向きを修正するためには、上部旋回体に昇る必要があり、作業中に誤って転落するおそれがあった。一方、ホルダを、平滑な当接面を有したフランジ状に形成して、この当接面と支軸とを当接させることによりホルダの向きに影響されない構造にすることも考えられるが、この場合、ガントリ起伏シリンダの伸長に伴い、ガントリの後脚が下方に撓んで支軸とホルダとの位置関係が徐々に変化し、支軸がホルダから脱落するおそれがあった。また、支軸とホルダとの位置関係が変化することにより、ガントリ起伏シリンダに曲げモーメントが作用して座屈が生じやすくなり、安全性を損なうといった課題もあった。

【0006】

そこで本発明は、簡単な構造で起伏動作を容易かつ安全に行うことができるガントリを備えた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】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の建設機械は、下端が上部旋回体の前部側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の後部側との間に設けられた左右一対の後脚とを備え、該後脚は、下端が前記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支軸を介して回動可能に装着された上部後脚とを有するとともに、前記下部後脚の上端と前記上部後脚の下端とが中間連結部材を介して互いに長手方向にスライドすることにより伸縮可能に連結され、前記支軸を上昇させることにより前記後脚が伸長して起立状態となり、前記支軸を下降させることにより前記後脚が縮小して倒伏状態となるガントリを備えた建設機械において、前記ガントリは、下端部が前記上部旋回体の後部に回動可能に装着されるとともに、上端部に設けられた当接面を前記支軸に当接して該支軸を押し上げるガントリ起伏シリンダと、前記ガントリを倒伏させた状態で、前記ガントリ起伏シリンダを前記後脚の伸長方向に対して上向きとなる角度で保持するシリンダ保持部とを備えていることを特徴としている。

【0008】

また、前記シリンダ保持部は、前記左右一対の後脚に架設されたフレームに設けられるとともに、前記ガントリ起伏シリンダの後側周壁に当接可能な後側当接部材を有していることを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の建設機械によれば、ガントリが、該ガントリを倒伏させた状態で、ガントリ起伏シリンダを後脚の伸長方向に対して上向きとなる角度で保持するシリンダ保持部を備えているので、ガントリ起伏シリンダの当接面を、支軸に対する移動方向と反対側に、つまり支軸の接線方向に沿って上方側にあらかじめオフセットさせておくことが可能となり、ガントリ起伏シリンダの伸長に伴って後脚が下方に撓んでも、支軸を当接面の中心に寄せて当接面から脱落することを防止できる。また、ガントリ起伏シリンダが伸びきった状態で、支軸に対する当接面のオフセット量を小さくすることが可能となり、ガントリ起伏シリンダに作用する曲げモーメントを低減してガントリの起伏動作を安全に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。

【図2】同じく平面図である。

【図3】同じくガントリを起立させた状態を示す杭打機の要部背面図である。

【図4】同じくガントリを倒伏させた状態を示す杭打機の要部側面図である。

【図5】同じくガントリを倒伏させた状態を示す杭打機の要部拡大側面図である。

【図6】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１乃至図６は、本発明の建設機械を杭打機に適用した一形態例を示すもので、杭打機１１は、図１及び図２に示すように、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２の上部に、旋回ベアリング１３を介して上部旋回体１４が旋回可能に設けられており、上部旋回体１４の前部には、リーダなどの杭打用の起伏部材（図示せず）が設けられている。

【0012】

上部旋回体１４のフロアフレーム１４ａ上には、右側部に運転室１５や機器室１６が、左側部にエンジンや油圧ポンプを収納したエンジン室１７が設けられ、機器室１６及びエンジン室１７の側面には、複数の点検扉１８や梯子１９が設けられている。また、エンジン室１７の前部には、フロアフレーム１４ａからエンジン室１７の天井部に移動するための階段２０が設けられている。さらに、機器室１６及びエンジン室１７の天井部には、複数の手摺２１が着脱可能に設けられている。

【0013】

上部旋回体１４の後端下部には、リアジャッキ（アウトリガジャッキ）２２，２２が取り付けられるアウトリガボックス２３と、該アウトリガボックス２３上に載置されるカウンタウエイト２４とが設けられている。また、上部旋回体１４の後部上方には、ガントリ２５が設けられている。

【0014】

ガントリ２５は、上部旋回体１４の中央後部に設けられた起伏ウインチ２６から繰り出される起伏ロープ２７をガイドするためのガイドシーブ２８を備えている。また、起伏ロープ２７は、起伏ウインチ２６から上方に立ち上がってガイドシーブ２８を経て前方のミドルシーブブロック２９とガントリシーブブロック３０とに掛け回されてロープ端がガントリシーブブロック３０に固定されている。さらに、ミドルシーブブロック２９には、一端がリーダ側に接続されたペンダントロープ（図示せず）の他端が接続されており、起伏ウインチ２６で起伏ロープ２７を巻き取ったり、繰り出したりすることによりリーダを起伏させることができる。

【0015】

また、ガントリ２５は、上部旋回体１４の前部に設けられた左右一対の連結腕３１，３１に前後方向に回動可能に装着された左右一対の前脚３２，３２と、該前脚３２，３２の上端と上部旋回体１４の後部との間に設けられた左右一対の後脚３３，３３とを互いに組み合わせて上部旋回体１４の後部に起伏可能に設けられている。さらに、ガントリ２５の上部には、ガイドシーブ２８を回転可能に支持した断面円形の支軸３４が掛け渡されている。加えて、両後脚３３，３３の間には、図３に示すように、油圧によってガントリ２５を起伏させるためのガントリ起伏シリンダ３５と、該ガントリ起伏シリンダ３５を所定の起伏角度で保持するシリンダ保持部３６とが設けられている。

【0016】

後脚３３は、図３及び図４に示すように、下端が上部旋回体１４中央部に位置するメインフレーム１４ｂの後部左右上面にそれぞれ設けられた連結腕３７，３７に固定ピン３８，３８で回動可能に装着された断面矩形状をなす筒状の下部後脚３９と、上端が前脚３２の上端部に支軸３４を介して回動可能に装着された長尺で厚肉の板材からなる上部後脚４０と、下部後脚３９と上部後脚４０とを連結する断面矩形状をなす筒状の中間連結部材４１とを備えた入れ子式の伸縮構造体である。

【0017】

ガントリ起伏シリンダ３５は、下端部が下部後脚３９の回動軸と略同一軸線上に位置した回動軸を有し、メインフレーム１４ｂの後部上面に設けられた連結腕４２に固定ピン４３で回動可能に装着されている。このガントリ起伏シリンダ３５は、シリンダチューブ３５ａに内嵌されるシリンダロッド３５ｂを伸長させることにより、該シリンダロッド３５ｂの上端部に設けられた円板の平滑な当接面３５ｃを支軸３４の周壁に当接して支軸３４を所定の高さ位置に押し上げるものである。

【0018】

このように、ガントリ２５は、後脚３３を縮小して支軸３４がメインフレーム１４ｂより後方に位置した倒伏状態（図４の実線）から、ガントリ起伏シリンダ３５を伸長して支軸３４を押し上げた後、言い換えるとガントリ起伏シリンダ３５が伸びきり、上部後脚４０を中間連結部材４１から引き出した中間支持状態（図４の想像線）にした後、起伏ロープ２７を巻き取り、支軸３４を更に上昇させながら、中間連結部材４１を下部後脚３９から引き出し、後脚３３を釣り竿状に伸長させることにより、支軸３４があらかじめ設定された高さに位置した起立状態（図３）になる。

【0019】

また、ガントリ２５を倒伏させた状態では、下部後脚３９と上部後脚４０と中間連結部材４１との重合部に設けた下部ピン挿通孔に下部連結ピン４４が、上部後脚４０と中間連結部材４１との重合部に設けた上部ピン挿通孔に上部連結ピン４５がそれぞれ挿通され、各連結ピン４４，４５がベータピン４６で抜け止めされる。一方、ガントリ２５を起立させた状態では、下部後脚３９と中間連結部材４１との重合部に設けた下部ピン挿通孔に下部連結ピン４４が、上部後脚４０と中間連結部材４１との重合部に設けた上部ピン挿通孔に上部連結ピン４５がそれぞれ挿通され、各連結ピン４４，４５がベータピン４６で抜け止めされる。

【0020】

下部後脚３９には、上部連結ピン４５の挿通作業を行う作業者が移動するための足場である作業台４７が設けられており、左右一対の後脚３３，３３間を横移動できるように構成されている。この作業台４７は、上部旋回体１４の幅方向が長手となる平面視長方形状、断面コ字状の足場板４７ａと、左右一対の下部後脚３９，３９の上端部後面にそれぞれ設けられたブラケット３９ａ，３９ａに両端部がボルト４８で締結された断面コ字状のフレーム４７ｂと、フレーム４７ｂ後面に突設された左右一対の略三角形状の支持板４７ｃ，４７ｃとにより構成されており、足場板４７ａがフレーム４７ｂ及び支持板４７ｃにより支持された状態で左右一対の下部後脚３９，３９の上端部に架け渡されている。

【0021】

シリンダ保持部３６は、図５及び図６に示すように、ガントリ起伏シリンダ３５のシリンダチューブ３５ａの後側周壁に当接可能な後側当接部材４９と、シリンダチューブ３５ａの前側周壁に当接可能な前側当接部材５０とを有している。

【0022】

後側当接部材４９は、略正方形の平板材からなり、前端部にシリンダチューブ３５ａの後側周壁が当接可能な円弧状の凹部４９ａが設けられるとともに、後端部がフレーム４７ｂ下端の曲げ板部４７ｄにボルト５１及びナット５２で締結されている。また、前側当接部材５０は、略逆Ｕ字状の平板材からなり、前部内側にシリンダチューブ３５ａの前側周壁が当接可能な円弧状の凹部５０ａ及びシリンダ配管３５ｄを逃がすための切欠き部５０ｂが設けられるとともに、二股状の後端部がフレーム４７ｂ下端の曲げ板部４７ｄであって後側当接部材４９の左右両側にボルト５１及びナット５２で締結されている。

【0023】

これにより、ガントリ起伏シリンダ３５は、ガントリ２５を倒伏させた状態で、シリンダチューブ３５ａの後側周壁が凹部４９ａに当接することにより、その軸線３５ｅが後脚３３の伸長方向に対して上向きとなるＡ角度を、例えば、０．３度の角度を有するとともに、当接面３５ｃの中心３５ｆが支軸３４周壁との当接部３５ｇに対して接線方向に沿って上方側に所定の寸法、例えば、１０ｍｍオフセットした位置で保持される。一方、ガントリ２５を起立させた状態では、シリンダチューブ３５ａの後側周壁が凹部４９ａから離間し、前側周壁が凹部５０ａに当接した位置で保持される。

【0024】

このように、ガントリ２５が、該ガントリ２５を倒伏させた状態で、ガントリ起伏シリンダ３５を後脚３３の伸長方向に対して上向きとなる角度で保持するシリンダ保持部３６を備えているので、ガントリ起伏シリンダ３５の当接面３５ｃを、支軸３４に対する移動方向と反対側に、つまり支軸３４の接線方向に沿って上方側にあらかじめオフセットさせておくことが可能となり、ガントリ起伏シリンダ３５の伸長に伴って後脚３３が下方に撓んでも、支軸３４を当接面３５ｃの中心３５ｆに寄せて当接面３５ｃから脱落することを防止できる。また、ガントリ起伏シリンダ３５が伸びきった状態で、支軸３４に対する当接面３５ｃのオフセット量を、言い換えると当接面３５ｃの中心３５ｆと当接部３５ｇとの相対的な距離を小さくすることが可能となり、ガントリ起伏シリンダ３５に作用する曲げモーメントを低減してガントリ２５の起伏動作を安全に行うことができる。

【0025】

さらに、シリンダ保持部３６が左右一対の後脚３３，３３に架設されたフレーム４７ｂに設けられるとともに、シリンダチューブ３５ａの後側周壁に当接可能な後側当接部材４９を有しているので、簡単な構造でシリンダ保持部３６の小型化を図ることができる。また、シリンダ保持部３６がシリンダチューブ３５ａの前側周壁に当接可能な前側当接部材５０を有しているので、ガントリ２５を起立させた状態であってもガントリ起伏シリンダ３５の前傾を規制することができるだけでなく、後側当接部材４９と前側当接部材５０とを組み合わせることにより、シリンダチューブ３５ａの周壁を囲ってフレーム４７ｂに容易に取り付けることもできる。

【0026】

なお、本発明は、前記形態例に限るものではなく、シリンダ保持部は、ガントリ起伏シリンダの倒れ込みを規制しつつ、ガントリを倒伏させた状態で、ガントリ起伏シリンダを後脚の伸長方向に対して上向きとなる角度で保持できれば大きさや形状は任意であり、例えば、ガントリの組立公差の範囲内でガントリ起伏シリンダの保持位置を調節できる構造を備えてもよく、上部旋回体の後部やガントリの形状などの条件に応じて適宜にシリンダ保持部を形成することができる。また、前記形態例では、建設機械として杭打機を例示したが、アースドリルやクレーンなど、上部旋回体の後部にガントリを搭載する各種建設機械に適用することができる。

【符号の説明】

【0027】

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…旋回ベアリング、１４…上部旋回体、１４ａ…フロアフレーム、１４ｂ…メインフレーム、１５…運転室、１６…機器室、１７…エンジン室、１８…点検扉、１９…梯子、２０…階段、２１…手摺、２２…リアジャッキ、２３…アウトリガボックス、２４…カウンタウエイト、２５…ガントリ、２６…起伏ウインチ、２７…起伏ロープ、２８…ガイドシーブ、２９…ミドルシーブブロック、３０…ガントリシーブブロック、３１…連結腕、３２…前脚、３３…後脚、３４…支軸、３５…ガントリ起伏シリンダ、３５ａ…シリンダチューブ、３５ｂ…シリンダロッド、３５ｃ…当接面、３５ｄ…シリンダ配管、３５ｅ…軸線、３５ｆ…中心、３５ｇ…当接部、３６…シリンダ保持部、３７…連結腕、３８…固定ピン、３９…下部後脚、３９ａ…ブラケット、４０…上部後脚、４１…中間連結部材、４２…連結腕、４３…固定ピン、４４…下部連結ピン、４５…上部連結ピン、４６…ベータピン、４７…作業台、４７ａ…足場板、４７ｂ…フレーム、４７ｃ…支持板、４７ｄ…曲げ板部、４８…ボルト、４９…後側当接部材、４９ａ…凹部、５０…前側当接部材、５０ａ…凹部、５０ｂ…切欠き部、５１…ボルト、５２…ナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】