特開 2023-142592 建設機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142592

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】建設機械

(51)【国際特許分類】

   B62D 55/30 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

B62D55/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022049549

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白▲鶴▼ 勇輝

(72)【発明者】

【氏名】関口 良明

(72)【発明者】

【氏名】永瀬 浩之

(72)【発明者】

【氏名】大濱 裕史

(72)【発明者】

【氏名】仲田 涼我

(72)【発明者】

【氏名】林 真一

(72)【発明者】

【氏名】野原 拓郎

(57)【要約】

【課題】 少ない作業時間、狭い作業スペースでも履帯の張量を計測できるようにすると共に、土砂や岩石によって距離センサが損傷するのを防止できるようにする。
【解決手段】 下部走行体２上には、上部旋回体４が旋回可能に設けられている。上部旋回体４の底部としての旋回フレーム１７には、履帯１１との距離を履帯１１の張量（弛み量）として計測する距離センサ１８が設けられている。これにより、距離センサ１８は、下部走行体２の履帯１１よりも高い位置の旋回フレーム１７に設けられている。この上で、距離センサ１８は、履帯１１を地面につけたまま履帯１１の上面側までの距離を計測することができる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、を備え、
前記下部走行体は、
左右両側にトラックサイドフレームが前後方向に延びて設けられたトラックフレームと、
前記トラックサイドフレームの長さ方向の一端に設けられた駆動輪と、
前記トラックサイドフレームの長さ方向の他端に設けられた遊動輪と、
前記駆動輪と前記遊動輪とに亘って巻回された履帯と、
前記トラックサイドフレームの上部に設けられ、前記履帯を下側から支持する上ローラと、
を備えてなる建設機械において、
前記上部旋回体の底部には、前記履帯までの距離を計測する距離センサが設けられていることを特徴とする建設機械。

【請求項2】

請求項１に記載の建設機械において、
前記距離センサは、前記上部旋回体が旋回動作したときに、前記駆動輪と前記上ローラとの中間付近、または前記遊動輪と前記上ローラとの中間付近の少なくともいずれか一方を通る位置に配置されていることを特徴とする建設機械。

【請求項3】

請求項１に記載の建設機械において、
前記距離センサは、前記駆動輪の上方、前記上ローラの上方および前記駆動輪と前記上ローラとの中間付近の上方の３箇所、または前記遊動輪の上方、前記上ローラの上方および前記遊動輪と前記上ローラとの中間付近の上方の３箇所、の一方または両方で前記履帯までの距離を計測できる位置に配置されていることを特徴とする建設機械。

【請求項4】

請求項１に記載の建設機械において、
前記距離センサは、前記上部旋回体に対して前後方向に移動可能に取付けられていることを特徴とする建設機械。

【請求項5】

請求項４に記載の建設機械において、
前記距離センサは、前記駆動輪から前記上ローラまでの範囲または前記遊動輪から前記上ローラまでの範囲に対応する距離を移動可能に設けられていることを特徴とする建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、履帯を周回動作させることによって走行する下部走行体を備えた建設機械に関する。

【背景技術】

【0002】

建設機械の代表例としての油圧ショベルは、自走可能な装軌式の下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、上部旋回体の前部に回動可能に設けられた作業装置と、を備えている。

【0003】

下部走行体は、左右両側にトラックサイドフレームが前後方向に延びて設けられたトラックフレームと、トラックサイドフレームの長さ方向の一端となる後端に設けられた駆動輪と、トラックサイドフレームの長さ方向の他端となる前端に設けられた遊動輪と、駆動輪と遊動輪とに亘って巻回された履帯と、を備えている。また、下部走行体は、トラックサイドフレームの上部に、履帯を下側から支持する上ローラを備えている。

【0004】

装軌式の下部走行体では、遊動輪がトラックサイドフレームに対して前後方向に移動可能に設けられている。この上で、遊動輪とトラックサイドフレームとの間には、アジャスタシリンダに注入するグリースの量で履帯の張量を調整する履帯張り装置が設けられている。これにより、下部走行体は、履帯の張量（弛み量）を計測し、その計測結果に基づいて履帯張り装置のアジャスタシリンダへのグリースの注入量を調整することにより、駆動輪、遊動輪、上ローラ、履帯等に対して適正な負荷が作用するように、履帯の張量を調整することができる。

【0005】

ここで、履帯の張量を計測する場合には、下部走行体に対して上部旋回体を９０度旋回させ、作業装置を地面に押付けることで、片方の履帯を持ち上げる。この状態でトラックサイドフレームから履帯までの距離を、履帯の張量（弛み量）として計測する。

【0006】

そこで、油圧ショベルには、トラックサイドフレームの下部に距離センサを設けることにより、この距離センサによってトラックサイドフレームから履帯までの距離を計測する構成としたものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平７－１０８９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の油圧ショベルは、トラックサイドフレームの下部に距離センサを設けているから、履帯の張量を計測する場合には、作業装置を地面に押付けて履帯を持ち上げなくてはならない。従って、履帯の張量を計測するには、作業装置等を操作するための多くの作業時間と作業装置を伸ばした状態で旋回できる広い作業スペースが必要になる。しかも、距離センサが設けられたトラックサイドフレームの下部は、走行時や作業時に土砂や岩石が接触し易い位置であるから、土砂や岩石によって距離センサが損傷する虞がある。

【0009】

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、少ない作業時間、狭い作業スペースでも履帯の張量を計測できるようにすると共に、土砂や岩石によって距離センサが損傷するのを防止できるようにした建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、を備え、前記下部走行体は、左右両側にトラックサイドフレームが前後方向に延びて設けられたトラックフレームと、前記トラックサイドフレームの長さ方向の一端に設けられた駆動輪と、前記トラックサイドフレームの長さ方向の他端に設けられた遊動輪と、前記駆動輪と前記遊動輪とに亘って巻回された履帯と、前記トラックサイドフレームの上部に設けられ、前記履帯を下側から支持する上ローラと、を備えてなる建設機械において、前記上部旋回体の底部には、前記履帯までの距離を計測する距離センサが設けられている。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、少ない作業時間、狭い作業スペースでも履帯の張量を計測することができると共に、土砂や岩石による距離センサの損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態に適用される油圧ショベルを示す左側面図である。

【図2】油圧ショベルの後側部分を示す左側面図である。

【図3】履帯を省略した下部走行体を示す平面図である。

【図4】旋回フレームと距離センサを示す平面図である。

【図5】下部走行体と上部旋回体の距離センサとの位置関係を示す平面図である。

【図6】距離センサが履帯の張量の計測位置に配置されるように上部旋回体を旋回させた状態を示す図５と同様の平面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態による距離センサ（移動式センサ装置）を、油圧ショベルの後側部分と一緒に示す左側面図である。

【図8】旋回フレームと距離センサ（移動式センサ装置）を示す平面図である。

【図9】距離センサが駆動輪の上部、上ローラの上部および履帯の張量の計測位置に配置されるように上部旋回体を旋回させた状態を示す平面図である。

【図10】本発明の変形例による３個の距離センサを、油圧ショベルの後側部分と一緒に示す左側面図である。

【図11】下部走行体と上部旋回体の３個の距離センサとの位置関係を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態に係る建設機械の代表例として、装軌式の下部走行体を備えた油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。なお、本実施形態では、上部旋回体については作業装置が設けられている側を前側、カウンタウエイトが設けられる側を後側とし、下部走行体については遊動輪が設けられる側を前側、駆動輪が設けられる側を後側として説明する。

【0014】

図１ないし図６は、本発明の第１の実施形態を示している。図１において、装軌式の油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、上部旋回体４の前部に回動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置５と、を備えている。旋回装置３は、下部走行体２上で上部旋回体４を旋回させる機構である。旋回装置３は、下部走行体２のトラックフレーム６と上部旋回体４の旋回フレーム１７との間に設けられた円環状の軸受からなる旋回輪３Ａと、旋回輪３Ａの内輪に噛合して上部旋回体４を旋回させる旋回モータ（図示せず）と、を備えている。図１に示すような、上部旋回体４の前後と下部走行体２の前後が揃った状態を基本ポジションという。

【0015】

装軌式の下部走行体２は、不整地、泥濘地等を走行するためのものである。図１ないし図３に示すように、下部走行体２は、後述のトラックフレーム６、駆動輪９、遊動輪１０、履帯１１、上ローラ１２、下ローラ１３を含んで構成されている。

【0016】

トラックフレーム６は、左右方向（下部走行体２の幅方向）の中央に位置するトラックセンタフレーム７と、トラックセンタフレーム７の左右両側に設けられたトラックサイドフレーム８と、を備えている。

【0017】

トラックセンタフレーム７は、複数枚の鋼板を溶接することにより全体がＸ形状ないしＨ形状の製缶構造体として形成されている。トラックセンタフレーム７は、中央に位置して上側に突出した円筒部７Ａを有し、この円筒部７Ａ上には、旋回装置３の旋回輪３Ａが取付けられている。円筒部７Ａ、旋回輪３Ａの中心が上部旋回体４の旋回中心Ｏ（図３、図４等参照）となる。

【0018】

トラックサイドフレーム８は、トラックセンタフレーム７の左右両側に前後方向に延びて設けられている。トラックサイドフレーム８は、トラックセンタフレーム７の左右両側に対称形状をなすように配置されている。トラックサイドフレーム８は、前後方向に延びた角筒体として形成されている。トラックサイドフレーム８の長さ方向の一端となる後端には、駆動輪ブラケット８Ａが設けられている。一方、トラックサイドフレーム８の長さ方向の他端となる前端には、遊動輪ブラケット８Ｂが設けられている。また、トラックサイドフレーム８の上部には、前後方向に間隔をもって２個の上ローラ１２が設けられている。

【0019】

駆動輪９は、トラックサイドフレーム８の長さ方向の一端となる後端に位置する駆動輪ブラケット８Ａに設けられている。駆動輪９は、駆動輪ブラケット８Ａに取付けられた減速装置９Ａと、減速装置９Ａの入力側に接続された走行モータ（図示せず）と、減速装置９Ａの出力側に設けられたスプロケット９Ｂと、を備えている。スプロケット９Ｂの外周側は、履帯１１に噛合している。

【0020】

遊動輪１０は、トラックサイドフレーム８の長さ方向の他端となる前端に位置する遊動輪ブラケット８Ｂに設けられている。遊動輪１０は、遊動輪ブラケット８Ｂに対して前後方向に移動可能に取付けられている。また、遊動輪１０とトラックサイドフレーム８との間には、コイルスプリング、アジャスタシリンダ等からなる履帯張り装置（いずれも図示せず）が設けられている。この履帯張り装置は、アジャスタシリンダへのグリースの注入量を調整することにより、履帯の張量を調整することができる。

【0021】

履帯１１は、駆動輪９と遊動輪１０とに亘って巻回されている。例えば、履帯１１は、周回方向に連結された多数個のトラックリンクと各トラックリンクに取付けられた多数枚のトラックシューとによって構成されている。ここで、履帯１１は、例えば、トラックリンク間の連結部分に僅かに摩耗が生じても、多数個のトラックリンク分の摩耗が合算することで伸びて弛みを生じる。また、履帯１１と駆動輪９のスプロケット９Ｂ、遊動輪１０、上ローラ１２、下ローラ１３との間に生じる摩耗によっても履帯１１が弛んでしまう。このように履帯１１が弛むと、前進、後退の切換が円滑に行えなかったり、走行音が大きくなったり、振動が生じたりする虞があるため、履帯１１の張量（弛み量）を定期的に調整することが望ましい。

【0022】

上ローラ１２は、トラックサイドフレーム８の上部に設けられている。上ローラ１２は、履帯１１を下側から支持するものである。上ローラ１２は、例えば、前後方向に間隔をもって２個設けられている。

【0023】

図１、図２に示すように、下ローラ１３は、トラックサイドフレーム８の下部に設けられている。下ローラ１３は、履帯１１を上側から地面に押付けるものである。下ローラ１３は、例えば、前後方向に間隔をもって複数個、例えば７個設けられている。

【0024】

次に、上部旋回体４の構成について説明する。図１に示すように、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム１７と、旋回フレーム１７の左前側に搭載され、内部に運転室を形成するキャブ１４と、旋回フレーム１７の後部に取付けられ、作業装置５との重量バランスを取るカウンタウエイト１５と、キャブ１４とカウンタウエイト１５との間に位置して旋回フレーム１７に搭載されたエンジン、油圧ポンプ（いずれも図示せず）等を収容する建屋１６と、を備えている。キャブ１４の内部には、オペレータが座る運転席と、運転席の前方、左側、右側に位置して油圧ショベル１を操作する走行用、作業用の操作レバー（いずれも図示せず）と、が設けられている。

【0025】

旋回フレーム１７は、上部旋回体４の底部を形成している。図４に示すように、旋回フレーム１７は、前後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる平板状の底板１７Ａと、底板１７Ａ上に立設され、左右方向に所定の間隔をもって前後方向に延びた左縦板１７Ｂ、右縦板１７Ｃと、前後方向に間隔をもって底板１７Ａ、左縦板１７Ｂから左側に延びた複数本の左張出しビーム１７Ｄと、前後方向に間隔をもって底板１７Ａ、右縦板１７Ｃから右側に延びた複数本の右張出しビーム１７Ｅと、左張出しビーム１７Ｄの先端部に前後方向に延びた状態で取付けられた左サイドフレーム１７Ｆと、右張出しビーム１７Ｅの先端部に前後方向に延びた状態で取付けられた右サイドフレーム１７Ｇと、を含んで構成されている。

【0026】

また、旋回フレーム１７は、底板１７Ａと左縦板１７Ｂと右縦板１７Ｃとの間を覆うように、複数枚のアンダカバー１７Ｈを備えている（底板１７Ａの後側で左縦板１７Ｂと右縦板１７Ｃとの間のみ図示）。さらに、底板１７Ａは、センタジョイント（図示せず）が挿通されるジョイント挿通孔１７Ｊを有している。ジョイント挿通孔１７Ｊの中心が上部旋回体４の旋回中心Ｏとなっている。

【0027】

例えば、左サイドフレーム１７Ｆ、右サイドフレーム１７Ｇは、パイプ部材によって形成されている。左サイドフレーム１７Ｆは、作業装置５を下部走行体２の前側に配置させた状態で、左側の履帯１１の上方に位置している。同様に、右サイドフレーム１７Ｇは、作業装置５を下部走行体２の前側に配置させた状態で、右側の履帯１１の上方に位置している。

【0028】

距離センサ１８は、上部旋回体４の底部を形成する旋回フレーム１７に設けられている。距離センサ１８は、当該距離センサ１８から履帯１１までの距離Ｓ１を計測する。図４に示すように、距離センサ１８は、旋回フレーム１７の左サイドフレーム１７Ｆの後側寄りに設けられている。距離センサ１８には、例えば、赤外線、レーザ、超音波等を利用した非接触型のセンサを用いる。塵埃や土砂が飛散する現場では、塵埃や土砂に影響され難い超音波を利用した距離センサが適している。また、距離センサ１８は、例えば、円柱状の外観を有し、左サイドフレーム１７Ｆの下部に形成された挿通孔に上下方向に挿通された状態でねじ止めされる。

【0029】

上部旋回体４に対する距離センサ１８の取付位置について説明する。距離センサ１８は、下部走行体２上で上部旋回体４が旋回動作したときに、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近の少なくともいずれか一方の中間付近を通る位置に配置されている。

【0030】

ここで、図２に示すように、左側のトラックサイドフレーム８Ｃに設けられた駆動輪９のスプロケット９Ｂの中心を通って上下方向に延びた直線を線Ａ（図３の平面視では中心点Ａとして図示）とし、左後側の上ローラ１２の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｂ（図３の平面視では中心点Ｂとして図示）とする場合、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間で左側の履帯１１が大きく弛む位置は、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近、具体的には、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間の中間点Ｃ（図２の左側面図では中間点Ｃを通って上下方向に延びた線Ｃとして図示）となる。詳しくは、線Ａと線Ｂとの間の距離を寸法Ｌとすると、線Ａと中間点Ｃ（線Ｃ）との間の距離は、寸法Ｌ／２となる。同様に、線Ｂと中間点Ｃ（線Ｃ）との間の距離は、寸法Ｌ／２となる。

【0031】

図３に示すように、中間点Ｃ（線Ｃ）は、旋回中心Ｏから半径Ｒ１をもって描かれた円弧Ｑ１上に位置している。この上で、図４に示すように、左サイドフレーム１７Ｆの円弧Ｑ１を通る位置に距離センサ１８が配置されている。これにより、図５に示すように、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間で履帯１１が大きく弛む中間点Ｃ（線Ｃ）と距離センサ１８とは、円弧Ｑ１上に配置されている。

【0032】

即ち、図６にＰ１（二点鎖線）で示すように、上部旋回体４を図５の基本ポジションＰ０から平面視で反時計回りに５度程度旋回させたポジションで、距離センサ１８を中間点Ｃの真上に配置することができる。この状態で、距離センサ１８によって当該距離センサ１８と左側の履帯１１との距離Ｓ１を計測する。これにより、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む位置で、距離Ｓ１を基にして履帯１１の張量（弛み量）を計測することができる。

【0033】

また、図３に示すように、左側のトラックサイドフレーム８Ｃに設けられた遊動輪１０の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｄ（中心点Ｄとして図示）とし、左前側の上ローラ１２の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｅ（中心点Ｅとして図示）とする場合、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む位置は、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との間の中間点Ｆとなる。遊動輪１０と前側の上ローラ１２との間の中間点Ｆは、円弧Ｑ１上または円弧Ｑ１に近い位置となっている。これにより、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む中間点Ｆは、距離センサ１８と同じ円弧Ｑ１上に配置されている。

【0034】

即ち、図６にＰ２（二点鎖線）で示すように、上部旋回体４を平面視で時計回りに８０度程度旋回させたポジションでは、距離センサ１８を中間点Ｆの真上に配置することができる。この状態で、距離センサ１８によって当該距離センサ１８と左側の履帯１１との距離を計測する。これにより、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む位置で、履帯１１の張量（弛み量）を計測することができる。

【0035】

一方、右側のトラックサイドフレーム８Ｄに設けられた駆動輪９の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｇ（中心点Ｇとして図示）とし、右後側の上ローラ１２の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｈ（中心点Ｈとして図示）とする。この場合、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む位置は、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間の中間点Ｊとなる。駆動輪９と後側の上ローラ１２との間の中間点Ｊは、円弧Ｑ１上または円弧Ｑ１に近い位置となっている。これにより、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む中間点Ｊは、距離センサ１８と同じ円弧Ｑ１上に配置されている。

【0036】

即ち、上部旋回体４を旋回させることにより、距離センサ１８を中間点Ｊの真上に配置することができる。この状態で、距離センサ１８によって当該距離センサ１８と右側の履帯１１との距離を計測する。これにより、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む位置で、履帯１１の張量（弛み量）を計測することができる。

【0037】

さらに、右側のトラックサイドフレーム８Ｄに設けられた遊動輪１０の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｋ（中心点Ｋとして図示）とし、右前側の上ローラ１２の中心を通って上下方向に延びた直線を線Ｍ（中心点Ｍとして図示）とする。この場合、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む位置は、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との間の中間点Ｎとなる。遊動輪１０と前側の上ローラ１２との間の中間点Ｎは、円弧Ｑ１上または円弧Ｑ１に近い位置となっている。これにより、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む中間点Ｎは、距離センサ１８と同じ円弧Ｑ１上に配置されている。

【0038】

即ち、上部旋回体４を旋回させることにより、距離センサ１８を中間点Ｎの真上に配置することができる。この状態で、距離センサ１８によって当該距離センサ１８と右側の履帯１１との距離を計測する。これにより、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で右側の履帯１１が大きく弛む位置で、履帯１１の張量（弛み量）を計測することができる。

【0039】

このように第１の実施形態では、左側のトラックサイドフレーム８Ｃに巻回された履帯１１に対し、距離センサ１８によって中間点Ｃと中間点Ｆの２箇所で距離を計測し、右側のトラックサイドフレーム８Ｄに巻回された履帯１１に対して中間点Ｊと中間点Ｎの２箇所で距離を計測し、合計４箇所で履帯１１の弛み量を計測している。なお、左側のトラックサイドフレーム８Ｃの履帯１１に対して１箇所の中間点の距離を計測し、右側のトラックサイドフレーム８Ｄの履帯１１に対して１箇所の中間点の距離を計測する構成としてもよい。

【0040】

次に、上部旋回体４の旋回フレーム１７の左サイドフレーム１７Ｆに設けた距離センサ１８を用いて、左右の履帯１１の張量（弛み量）を計測する場合の作業手順の一例について説明する。

【0041】

履帯１１の張量（弛み量）を計測する場合には、計測環境を一定にすることにより、正しい計測値を得ることができる。まず、油圧ショベル１を履帯１１の張量の計測に適した平らな場所に配置する。この場合に必要になるスペースは、作業装置５を立ち上げ、作業装置５の全体を折り畳んだ状態で、上部旋回体４を旋回できるスペースとなる。換言すると、上部旋回体４が旋回できるスペースを確保することで、履帯１１の張量を計測することができる。また、履帯１１の張量を計測する前の準備動作として、履帯１１の状態を一定にするために、油圧ショベル１（下部走行体２）をゆっくり前進させて停車させる。

【0042】

油圧ショベル１を停車させたら、作業装置５を立ち上げ、作業装置５の全体を折り畳む。次に、履帯１１の張量計測スイッチをＯＮにした状態で、上部旋回体４を１周旋回させる。このときに、油圧ショベル１に搭載されたコントローラ（図示せず）では、下部走行体２に対する上部旋回体４の旋回角度から、距離センサ１８が中間点Ｃ上に配置されたときの距離センサ１８から履帯１１までの距離Ｓ１を取出す。同様に、中間点Ｆ，Ｊ，Ｎ上に配置されたときの距離センサ１８から履帯１１までの距離を取出す。

【0043】

これにより、距離センサ１８から左側の履帯１１までの距離Ｓ１を含む履帯１１の張量を、閾値として設定した寸法と比較することができる。そして、計測した履帯１１の張量が、閾値を越えた場合、履帯１１の張量の調整を行う。

【0044】

本実施形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

【0045】

オペレータは、キャブ１４に搭乗し、運転席に座ってエンジンを始動し、走行用の操作レバー等を操作することにより、下部走行体２を走行させることができる。一方、オペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、上部旋回体４の旋回動作、作業装置５による土砂の掘削作業等を行うことができる。

【0046】

油圧ショベル１の履帯１１は、例えば、トラックリンク間の連結部分、履帯１１と駆動輪９のスプロケット９Ｂ、遊動輪１０、上ローラ１２、下ローラ１３との間等に摩耗が発生すると弛み（相対的な伸び）を生じる。従って、油圧ショベル１は、定期的な履帯１１の張量の計測と、履帯１１の張量の調整作業が行われる。履帯１１の張量の調整作業は、遊動輪１０とトラックサイドフレーム８との間に設けられた履帯張り装置のアジャスタシリンダにグリースを注入することにより、履帯１１の張量を大きくし、履帯１１の弛みを小さくすることができる。

【0047】

かくして、本実施の形態によれば、下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体４の底部としての旋回フレーム１７には、履帯１１との距離を履帯１１の張量（弛み量）として計測する距離センサ１８が設けられている。従って、距離センサ１８は、下部走行体２の履帯１１よりも高い位置の旋回フレーム１７に設けられている。この上で、距離センサ１８は、履帯１１の上面側までの距離を計測している。

【0048】

これにより、本実施形態では、履帯１１を持ち上げることなく履帯１１の張量（弛み量）を計測することができる。この結果、少ない作業時間、狭い作業スペースでも履帯１１の張量を簡単に計測することができる。

【0049】

しかも、距離センサ１８は、下部走行体２よりも高い位置の旋回フレーム１７に設けられているから、走行時や作業時に土砂や岩石を跳ね上げたとしても、土砂や岩石が距離センサ１８に衝突し難くなっている。これにより、土砂や岩石によって距離センサ１８が損傷するのを防止でき、耐久性や信頼性を向上することができる。

【0050】

距離センサ１８は、下部走行体２上で上部旋回体４が旋回動作したときに、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近の両方を通る位置に配置されている。従って、下部走行体２上で上部旋回体４を１周旋回させるだけで、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間点Ｃ、中間点Ｊで左側の履帯１１の張量を計測でき、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間点Ｆ、中間点Ｎで右側の履帯１１の張量を計測できる。これにより、１本の履帯１１に対して２箇所ずつ張量を計測できるから、計測値に対する信頼性を向上させることができる。

【0051】

また、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近の中間点Ｃ、中間点Ｊ、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近の中間点Ｆ、中間点Ｎは、履帯１１の弛みが最も大きくなる部位であるから、履帯１１の弛み量を明確に計測することができる。

【0052】

次に、図７ないし図９は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態の特徴は、距離センサは、駆動輪の上方、上ローラの上方および駆動輪と上ローラとの中間付近の上方の３箇所と、遊動輪の上方、上ローラの上方および遊動輪と上ローラとの中間付近の上方の３箇所と、の両方で履帯までの距離を計測できる位置に配置されていることにある。また、距離センサは、上部旋回体に対して移動可能に取付けられていることにある。具体的には、距離センサは、駆動輪から上ローラまでの範囲または遊動輪から上ローラまでの範囲に対応する距離を移動可能に設けられていることにある。なお、第２の実施形態では、前述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

【0053】

図７において、距離センサとしての移動式距離センサ２１は、上部旋回体４の旋回フレーム１７に設けられている。図８に示すように、移動式距離センサ２１は、旋回フレーム１７の後側に位置して左縦板１７Ｂと右縦板１７Ｃとの間のアンダカバー１７Ｈに取付けられている。移動式距離センサ２１は、上部旋回体４に対して前後方向に移動可能に取付けられている。具体的には、移動式距離センサ２１は、駆動輪９から後側の上ローラ１２までの範囲または遊動輪１０から前側の上ローラ１２までの範囲に対応する距離を移動可能なセンサ本体２１Ｂを備えている。

【0054】

例えば、移動式距離センサ２１は、前後方向に延びてアンダカバー１７Ｈに取付けられた長箱状のケーシング２１Ａと、ケーシング２１Ａに沿って前後方向に移動可能に設けられたセンサ本体２１Ｂと、センサ本体２１Ｂを所定の位置に移動させる移動機構２１Ｃと、を備えている。センサ本体２１Ｂには、第１の実施形態の距離センサ１８と同様に、赤外線、レーザ、超音波等を利用した非接触型のセンサが用いられている。また、移動機構２１Ｃは、ケーシング２１Ａの全長に亘って延びた歯付きベルトにセンサ本体２１Ｂを取付け、歯付きベルトを回転数制御が可能なモータで周回させる構成となっている。なお、移動機構２１Ｃは、ボールねじを用いたり、ラックとピニオンを用いたりしてセンサ本体２１Ｂを移動させる構成としてもよい。

【0055】

図９に示すように、移動式距離センサ２１によるセンサ本体２１Ｂの移動範囲は、駆動輪９の上方、後側の上ローラ１２の上方および駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近の上方の３箇所と、遊動輪１０の上方、前側の上ローラ１２の上方および遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近の上方の３箇所と、の両方で履帯１１までの距離を計測できる範囲となっている。

【0056】

具体的には、センサ本体２１Ｂの移動範囲は、旋回中心Ｏを中心にして上ローラ１２の中心点Ｂ，Ｅ，Ｈ，Ｍを通る半径Ｒ２の円弧Ｑ２よりも前側で、旋回中心Ｏを中心にして駆動輪９のスプロケット９Ｂの中心点Ａ，Ｇと遊動輪１０の中心点Ｄ，Ｋとを通る半径Ｒ３の円弧Ｑ３よりも後側に設定されている。

【0057】

図９にＰ３（二点鎖線）で示すように、上部旋回体４が平面視で時計回りに３０度程度旋回し、移動式距離センサ２１が中心点Ａの上方に位置したポジションでは、移動式距離センサ２１は、センサ本体２１Ｂを円弧Ｑ３の位置に移動させる。これにより、センサ本体２１Ｂは、上部旋回体４のＰ３では、駆動輪９のスプロケット９Ｂの中心点Ａ上に位置し、当該センサ本体２１Ｂと左側の履帯１１との距離Ｓ２を計測することができる。

【0058】

次に、図９にＰ４（二点鎖線）で示すように、上部旋回体４が平面視で時計回りに４５度程度旋回し、移動式距離センサ２１が中間点Ｃの上方に位置したポジションでは、移動式距離センサ２１は、センサ本体２１Ｂを円弧Ｑ１の位置に移動させる。これにより、センサ本体２１Ｂは、上部旋回体４のＰ４では、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間の中間点Ｃ上に位置し、当該センサ本体２１Ｂと左側の履帯１１との距離Ｓ３を計測することができる。

【0059】

さらに、図９にＰ５（二点鎖線）で示すように、上部旋回体４が平面視で時計回りに６５度程度旋回し、移動式距離センサ２１が中心点Ｂの上方に位置したポジションでは、移動式距離センサ２１は、センサ本体２１Ｂを円弧Ｑ２の位置に移動させる。これにより、センサ本体２１Ｂは、上部旋回体４のＰ５では、後側の上ローラ１２の中心点Ｂ上に位置し、当該センサ本体２１Ｂと左側の履帯１１との距離Ｓ４を計測することができる。

【0060】

この場合、距離Ｓ２，Ｓ４の変化から履帯１１、駆動輪９（スプロケット９Ｂ）、上ローラ１２の摩耗を認識することができる。これにより、履帯１１、駆動輪９（スプロケット９Ｂ）、上ローラ１２の摩耗を考慮した（摩耗分を差し引いた）上で、距離Ｓ３を基にして履帯１１の正確な弛み量を算出することができる。

【0061】

なお、中心点Ｄ、中心点Ｅ、中間点Ｆ、中心点Ｇ、中心点Ｈ、中間点Ｊ、中心点Ｋ、中心点Ｍ、中間点Ｎにおける計測手順も、中心点Ａ、中心点Ｂ、中間点Ｃにおける計測手順と同様であるので、説明を省略する。

【0062】

かくして、このように構成された第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。特に、第２の実施形態は、移動式距離センサ２１のセンサ本体２１Ｂは、駆動輪９の上方、後側の上ローラ１２の上方および駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近の上方の３箇所と、遊動輪１０の上方、前側の上ローラ１２の上方および遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近の上方の３箇所と、の両方で履帯１１までの距離を計測できる位置に配置されている。これにより、移動式距離センサ２１は、履帯１１、駆動輪９（スプロケット９Ｂ）、上ローラ１２の摩耗分を差し引いた上で、距離Ｓ３を基にして履帯１１の正確な弛み量を算出することができる。

【0063】

また、移動式距離センサ２１のセンサ本体２１Ｂは、上部旋回体４に対して移動可能に取付けられている。具体的には、移動式距離センサ２１のセンサ本体２１Ｂは、駆動輪９から後側の上ローラ１２までの範囲または遊動輪１０から前側の上ローラ１２までの範囲に対応する距離を移動可能なセンサ本体２１Ｂを備えている。これにより、旋回中心Ｏからの距離が異なる計測位置でも、１個のセンサ本体２１Ｂを移動させて計測することができる。

【0064】

なお、第１の実施形態では、上部旋回体４の旋回フレーム１７に、駆動輪９と後側の上ローラ１２との間の中間点Ｃ（旋回中心Ｏから半径Ｒ１をもって描かれた円弧Ｑ１上）に位置して距離センサ１８を１個設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、図１０および図１１に示す変形例のように構成してもよい。具体的には、図１１に示すように、円弧Ｑ１上に設けた距離センサ１８以外に、第２の実施形態の円弧Ｑ２上に１個の距離センサ３１を設け、円弧Ｑ３上に１個の距離センサ３２を設ける構成としてもよい。これにより、第２の実施形態のように、履帯１１、駆動輪９（スプロケット９Ｂ）、遊動輪１０、上ローラ１２の摩耗分を差し引いた上で、履帯１１の正確な弛み量を算出することができる。

【0065】

第１の実施形態では、左側の履帯１１に対し、駆動輪９と後側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む位置（中間点Ｃ）と、遊動輪１０と前側の上ローラ１２との中間付近で左側の履帯１１が大きく弛む位置（中間点Ｆ）と、の２箇所で張量（弛み量）を計測し、右側の履帯１１に対しても中間点Ｊ，Ｎの２箇所で張量（弛み量）を計測した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、左側の履帯１１に対して１箇所、右側の履帯１１に対して１箇所で張量（弛み量）を計測する構成としてもよい。

【0066】

第１の実施形態では、距離センサ１８を旋回フレーム１７の左サイドフレーム１７Ｆに設け、第２の実施形態では、距離センサとしての移動式距離センサ２１を旋回フレーム１７のアンダカバー１７Ｈに設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、距離センサ１８、移動式距離センサ２１を旋回フレーム１７の他の場所に設ける構成としてもよい。

【0067】

さらに、実施形態では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば油圧クレーン等の旋回装置を備えた他の建設機械にも広く適用することができる。

【符号の説明】

【0068】

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 旋回装置
４ 上部旋回体
６ トラックフレーム
８（８Ｃ，８Ｄ） トラックサイドフレーム
９ 駆動輪
９Ｂ スプロケット
１０ 遊動輪
１１ 履帯
１２ 上ローラ
１８，３１，３２ 距離センサ
Ｏ 旋回中心
２１ 移動式距離センサ（距離センサ）
２１Ｂ センサ本体
Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｋ，Ｍ 線（中心点）
Ｃ，Ｆ，Ｊ，Ｎ 中間点（線）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 距離センサから履帯までの距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】