特許 7200771 建設機械のブーム取付構造

(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】

(24)【登録日】2022-12-26

(45)【発行日】2023-01-10

(54)【発明の名称】建設機械のブーム取付構造

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/38 20060101AFI20221227BHJP

   E02F 9/00 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

E02F3/38 B

E02F9/00 F

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019049110

(22)【出願日】2019-03-15

(65)【公開番号】P2020148075

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-11-25

(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】100136250

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 博臣

(74)【代理人】

【識別番号】100198719

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 良裕

(72)【発明者】

【氏名】和田 一朗

(72)【発明者】

【氏名】宮野 幸雄

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０５９６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公平０１－０２８１３６（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ３／２８－３／４１３

Ｅ０２Ｆ ９／００－９／１８

Ｅ０２Ｆ ９／２４－９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建設機械においてブームをアッパーフレームに取り付けるためのブーム取付構造であって、
前記アッパーフレームは、底板と前記底板に立設される左右一対の縦板とを含むセンターセクションを有し、
前記左右一対の縦板を構成する左側の縦板のうち左側を向く面には、上下方向を挿通方向とする左側ガイド穴が形成された部材が設けられ、
前記左右一対の縦板を構成する右側の縦板のうち右側を向く面には、上下方向を挿通方向とする右側ガイド穴が形成された部材が設けられ、
前記ブームの基端側には、前記ブームの基端部と前記ブームを起伏させるブームシリンダの基端部とをそれぞれ回動可能に連結するアダプタが取り付けられており、
前記アダプタの左右側板を構成する左側板のうち左側を向く面には、上下方向に長尺で前記左側ガイド穴に挿脱可能な左側ガイドピンが設けられ、
前記アダプタの左右側板を構成する右側板のうち右側を向く面には、上下方向に長尺で前記右側ガイド穴に挿脱可能な右側ガイドピンが設けられ、
前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記左側ガイドピンが前記左側ガイド穴に挿通すると共に前記右側ガイドピンが前記右側ガイド穴に挿通するように構成されていることを特徴とする建設機械のブーム取付構造。

【請求項2】

前記センターセクションには、凹部を有する左右一対のブラケットが設けられ、
前記アダプタは、後端側一部が機械後方に張り出した左右一対の後方張出部を有し、
前記左右一対の後方張出部には、ピン孔がそれぞれ形成され、
前記ピン孔には、位置決めピンの左右端部が突出するように前記位置決めピンが挿入されて固定され、
前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記位置決めピンの胴部のうち前記左右一対の後方張出部に形成された前記ピン孔から左右外側に突出した部分が前記左右一対のブラケットの前記凹部にそれぞれ嵌合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の建設機械のブーム取付構造。

【請求項3】

前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記左側ガイドピン及び前記右側ガイドピンの一方が他方に先立って前記左側ガイド穴及び前記右側ガイド穴の一方に挿入するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建設機械のブーム取付構造。

【請求項4】

前記アダプタが前記アッパーフレームから離れた時点において、前記左側ガイドピン及び前記右側ガイドピンの少なくとも一方は、前記左側ガイド穴又は前記右側ガイド穴の少なくとも一方に挿入された状態を維持するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れかに記載の建設機械のブーム取付構造。

【請求項5】

前記左側ガイド穴及び前記右側ガイド穴の少なくとも一方は、側面視において機械外側から視認可能な位置に配置されることを特徴とする請求項１から４のうち何れかに記載の建設機械のブーム取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械のアッパーフレームにブームを取り付けるためのブーム取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設機械の上部旋回体に作業装置（ブーム等）を取り付けるための技術が提案されている。例えば、特許文献１では、車体フレームの縦板と作業装置との間に中間結合体（アダプタ）を介在させる構成において中間結合体を正確に位置決めするための技術が提案されている。

【0003】

具体的には、特許文献１の図４に示されるように、中間結合体（１４）を上方から左右の縦板（６，７）に向けて下ろすときに、左右の結合体側ガイド（２０，２１）の下向き突起部（２０Ａ，２１Ａ）は、中間結合体（１４）の自重により、左右の縦板側ガイド（１２，１３）の縦案内溝（１２Ａ，１３Ａ）に沿って下方に移動した後、斜め下前方に移動するように構成されている。これにより、左右の結合体側ガイド（２０，２１）の前向き突起部（２０Ｂ，２１Ｂ）は、左右の縦板側ガイド（１２，１３）の前係合溝（１２Ｂ，１３Ｂ）に自動的に係合する構成になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開第４７１３５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１では、左右の縦板側ガイド（１２，１３）が左右の縦板（６，７）の内側に形成されている関係上、機械側方からの視認が難しく、結果として位置合わせ作業し難いという問題がある。

【0006】

そこで、本発明は、建設機械のアッパーフレームに対してブームを取り付ける際に両者を容易に位置合わせすることが可能な建設機械のブーム取付構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、建設機械においてブームをアッパーフレームに取り付けるためのブーム取付構造であって、前記アッパーフレームは、底板と前記底板に立設される左右一対の縦板とを含むセンターセクションを有し、前記左右一対の縦板のうち外側を向く面には、左側ガイド穴と右側ガイド穴とがそれぞれ形成され、前記ブームの基端側には、前記ブームの基端部と前記ブームを起伏させるブームシリンダの基端部とをそれぞれ回動可能に連結するアダプタが取り付けられており、前記アダプタの左右側板のうち外側を向く面には、前記左側ガイド穴に挿脱可能な左側ガイドピンと前記右側ガイド穴に挿脱可能な右側ガイドピンとがそれぞれ設けられ、前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記左側ガイドピンが前記左側ガイド穴に挿通すると共に前記右側ガイドピンが前記右側ガイド穴に挿通するように構成されていることを特徴とする建設機械のブーム取付構造を提供している。

【0008】

ここで、前記センターセクションには、凹部を有する左右一対のブラケットが設けられ、前記アダプタは、後端側一部が機械後方に張り出した左右一対の後方張出部を有し、前記左右一対の後方張出部には、ピン孔がそれぞれ形成され、前記ピン孔には、位置決めピンの左右端部が突出するように前記位置決めピンが挿入されて固定され、前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記位置決めピンの胴部うち前記左右一対の後方張出部に形成された前記ピン孔から左右外側に突出した部分が前記左右一対のブラケットの前記凹部にそれぞれ嵌合するように構成されているのが好ましい。

【0009】

また、前記ブームが前記アッパーフレームに取り付けられる場合に、前記左側ガイドピン及び前記右側ガイドピンの一方が他方に先立って前記左側ガイド穴及び前記右側ガイド穴の一方に挿入するのが好ましい。

【0010】

また、前記アダプタが前記アッパーフレームから離れた時点において、前記左側ガイドピン及び前記右側ガイドピンの少なくとも一方は、前記左側ガイド穴又は前記右側ガイド穴の少なくとも一方に挿入された状態を維持するように構成されているのが好ましい。

【0011】

更に、前記左側ガイド穴及び前記右側ガイド穴の少なくとも一方は、側面視において機械外側から視認可能な位置に配置されるのが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、センターセクションを構成する左右一対の縦板のうち外側を向く面に左側ガイド穴と右側ガイド穴とがそれぞれ形成され、アダプタの左右側板のうち外側を向く面に左側ガイドピンと右側ガイドピンとがそれぞれ設けられる。そのため、アダプタをセンターセクションに取り付ける際に、左右のガイドピンと左右のガイド穴との挿通状況を機械側方から視認することができる。したがって、建設機械のアッパーフレームに対してブームを取り付ける際に両者を容易に位置合わせすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る油圧ショベルの一部を示す斜視図。

【図2】上部旋回体のアッパーフレームを示す斜視図。

【図3】アッパーフレームを機械左側から見た側面図。

【図4】アッパーフレームを機械右側から見た側面図。

【図5】ブーム及びアダプタが分解された状態を示す側面図。

【図6】アダプタが装着された状態のブームを機械左側から見た側面図。

【図7】アダプタが装着された状態のブームを機械右側から見た側面図。

【図8】アダプタがアッパーフレームに取り付けられる様子を示す平面図。

【図9】図８のＩＸ矢視図。

【図10】図８のＸ矢視図。

【図11】アダプタがアッパーフレームから離れた時点の状態を機械左側から見た側面図。

【図12】アダプタがアッパーフレームに取り付けられた状態を機械左側から見た側面図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜１．実施形態＞
本発明の実施形態による建設機械のブーム取付構造について図１から図１２に基づき説明する。以下、本発明に係る建設機械の一例として、図１に示される油圧ショベル１を例示する。

【0015】

図１に示されるように、油圧ショベル１は、図示しない下部走行体と、下部走行体上に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に装着されるブーム５（作業アタッチメントを構成する一部品）とを備えて構成される。

【0016】

図２に示されるように、上部旋回体３は、キャビン（運転室）等の各種設備や機器類を搭載可能なアッパーフレーム３１を備えている。アッパーフレーム３１は、車幅方向（左右方向）の中央部に位置するセンターセクション４を備えている。

【0017】

センターセクション４は、底板４１と、底板４１に立設する左右一対の縦板４３Ｌ，４３Ｒと、縦板４３Ｌ，４３Ｒの上端縁部にそれぞれ設けられる背板４５Ｌ，４５Ｒとを備えて構成される。

【0018】

図２及び図３に示されるように、左側の縦板４３Ｌのうち外側（左側）を向く面には、上下方向を挿通方向とするガイド穴４３０Ｌが形成されている。ガイド穴４３０Ｌは、後述のガイドピン７５Ｌ（図５参照）が挿通可能な大きさを有している。

【0019】

また、左側の背板４５Ｌの上面には、凹部を備えたブラケット４５０Ｌが設けられている。ブラケット４５０Ｌの凹部は、後述の位置決めピン７９（図８参照）の胴部の一部に面接触可能なＲ形状を有している。

【0020】

図４に示されるように、右側の縦板４３Ｒのうち外側（右側）を向く面には、上下方向を挿通方向とするガイド穴４３０Ｒが形成されている。ガイド穴４３０Ｒは、後述のガイドピン７５Ｒ（図７参照）が挿通可能な大きさを有している。

【0021】

また、図２及び図４に示されるように、右側の背板４５Ｒの上面には、凹部を備えたブラケット４５０Ｒが設けられている。ブラケット４５０Ｒの凹部は、後述の位置決めピン７９（図８参照）の胴部の一部に面接触可能なＲ形状を有している。

【0022】

図５に示されるように、ブーム５には、ブーム５を起伏させるためのブームシリンダ５１が装着される。

【0023】

また、ブーム５の基端側には、ブーム５とブームシリンダ５１とを一体状態で分解・組立するためのアダプタ７（サブフレーム等とも称する）が取り付けられる。アダプタ７には、ブーム５の基端部を回動可能に連結する連結ピンの挿通孔７１と、ブームシリンダ５１の基端部を回動可能に連結する連結ピンの挿通孔７３とが形成されている。

【0024】

このような構成により、図６に示されるように、ブーム５の基端部及びブームシリンダ５１の基端部がアダプタ７に対して回動可能に取り付けられ、ブーム５とブームシリンダ５１とが一体状態で保持される。

【0025】

図５に示されるように、アダプタ７の左側板のうち外側（左側）を向く面には、上下方向に長尺なガイドピン７５Ｌが設けられている。ガイドピン７５Ｌは、上述したガイド穴４３０Ｌ（図２及び図３）に挿脱可能な太さで構成されている。

【0026】

図７に示されるように、アダプタ７の右側板のうち外側（右側）を向く面には、上下方向に長尺なガイドピン７５Ｒが設けられている。ガイドピン７５Ｒは、上述したガイド穴４３０Ｒ（図４）に挿脱可能な太さで構成されている。

【0027】

また、図５～図８に示されるように、アダプタ７は、後端側一部が機械後方に張り出した左右一対の後方張出部７７Ｌ，７７Ｒを有している。後方張出部７７Ｌ，７７Ｒには、ピン孔７８Ｌ，７８Ｒがそれぞれ形成されている。ピン孔７８Ｌ，７８Ｒには、図８に示される位置決めピン７９が挿入されて固定される。

【0028】

図８に示されるように、位置決めピン７９は、左右両端一部がピン孔７８Ｌ，７８Ｒから左右外側にそれぞれ突出するように取り付けられている。後に詳述するように、アダプタ７をアッパーフレーム３１に装着する際、位置決めピン７９の胴部うちピン孔７８Ｌ，７８Ｒから左右外側に突出した部分がブラケット４５０Ｌ，４５０Ｒの凹部にそれぞれ嵌合する。

【0029】

ブーム５（アダプタ７）をアッパーフレーム３１に装着する場合、まずは、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒが左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒに挿通するように図示しないクレーン等を用いてブーム５を徐々に下げていく。

【0030】

本実施形態では、左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒは略同じ高さに配置されているものの、左側のガイドピン７５Ｌが右側のガイドピン７５Ｒよりも長くなるように構成されている。そのため、ブーム５を徐々に下げていくと、図９及び図１０に示されるように、先に左側のガイドピン７５Ｌが左側のガイド穴４３０Ｌに挿通し、更にブーム５を下げていくと、反対側（右側）のガイドピン７５Ｒが右側のガイド穴４３０Ｒに挿通する。

【0031】

左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒが左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒにそれぞれ挿通すると、ブーム５（アダプタ７）のおよその位置が決まる。その後、ブーム５を更に下げていくと、最終的には、上述した位置決めピン７９（図８参照）が左右のブラケット４５０Ｌ，４５０Ｒの凹部に嵌合する。詳細には、位置決めピン７９の胴部うちピン孔７８Ｌ，７８Ｒから左右外側に突出した部分がブラケット４５０Ｌ，４５０Ｒの凹部にそれぞれ面接触して嵌合する。これにより、ブーム５の最終的な位置が決まる。

【0032】

また、ブーム５をアッパーフレーム３１から取り外す場合、図示しないクレーン等を用いてブーム５を徐々に持ち上げていく。ブーム５を徐々に持ち上げていくと、ブーム５に装着されたアダプタ７がアッパーフレーム３１から離れる時点がある。なお、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れる時点とは、アダプタ７の左右側板と、センターセクション４を構成する左右の縦板４３Ｌ，４３Ｒとが機械幅方向（左右方向）において重ならなくなった時点をいう。

【0033】

本実施形態では、図１１に示されるように、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左側のガイドピン７５Ｌは、左側のガイド穴４３０Ｌに挿通された状態を維持している。なお、図示は省略するが、反対側（右側）のガイドピン７５Ｒも右側のガイド穴４３０Ｒに挿通された状態を維持している。すなわち、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒは左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒに挿通された状態を維持する長さで構成されている。

【0034】

また、図１２に示されるように、左側のガイドピン７５Ｌは、側面視（左側方から見た場合）において機械外側（左側）から視認可能な位置に配置される。詳細には、左側のガイドピン７５Ｌは、前後方向に関して、図示しないキャビンが設置されるチルトデッキ８１と作動油タンク８３との間に配置される。

【0035】

以上、本実施形態によれば、縦板４３Ｌのうち外側（左側）を向く面にガイド穴４３０Ｌ（図２及び図３参照）が形成され、縦板４３Ｒのうち外側（右側）を向く面にガイド穴４３０Ｒ（図４参照）が形成される。また、アダプタ７の左側板のうち外側（左側）を向く面にガイドピン７５Ｌ（図５参照）が設けられ、アダプタ７の右側板のうち外側（右側）を向く面にガイドピン７５Ｒ（図７参照）が設けられる。そのため、アダプタ７をセンターセクション４に取り付ける際に、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒと左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒとの挿通状況を機械側方から視認することができる。したがって、センターセクション４に対してブーム５（アダプタ７）を取り付ける際に両者を容易に位置合わせすることが可能である。

【0036】

また、本実施形態によれば、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒが左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒにそれぞれ挿通すると、ブーム５のおよその位置が決まる。そして、位置決めピン７９の胴部うちピン孔７８Ｌ，７８Ｒから左右外側に突出した部分がブラケット４５０Ｌ，４５０Ｒの凹部にそれぞれ嵌合すると、ブーム５の最終的な位置が決まる。すなわち、本実施形態では、ブーム５が２段階で位置決めされる構成となっている。よって、ブームが１段階で位置決めされる構成のものに比べ、より簡易にブーム５を位置合わせすることが可能である。

【0037】

また、本実施形態によれば、左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒは略同じ高さに配置される一方、左側のガイドピン７５Ｌが右側のガイドピン７５Ｒよりも長くなるように構成されている。そのため、ブーム５を徐々に下げていくと、図９及び図１０に示されるように、先にガイドピン７５Ｌがガイド穴４３０Ｌに挿通し、更にブーム５を下げていくと、反対側のガイドピン７５Ｒがガイド穴４３０Ｒに挿通する。したがって、ガイドピン７５Ｌ，７５Ｒがガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒに同時に挿通するものに比べて、挿通作業が容易になり、作業性が高い。

【0038】

また、本実施形態によれば、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒは、左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒにそれぞれ挿通された状態を維持している。そのため、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れたことに起因するアダプタ７の荷振れを抑制し、周辺に配置されたタンクやガードにアダプタ７が接触するのを防止することが可能である。

【0039】

また、本実施形態によれば、左側のガイドピン７５Ｌは、前後方向に関して、図示しないキャビンが設置されるチルトデッキ８１と作動油タンク８３との間に配置される。そのため、少なくとも左側のガイドピン７５Ｌに関しては左側のガイド穴４３０Ｌへの挿通状況を機械側方から確実に視認することが可能である。

【0040】

＜２．変形例＞
本発明による建設機械のブーム取付構造は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

【0041】

例えば、上記実施形態では、左右のブラケット４５０Ｌ，４５０Ｒが左右の背板４５Ｌ，４５Ｒに設けられる場合を例示したが、これに限定されず、左右の縦板４３Ｌ，４３Ｒの上端縁部に対して直接設けられるようにしてもよい。

【0042】

また、上記実施形態では、左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒは略同じ高さに配置され、左側のガイドピン７５Ｌが右側のガイドピン７５Ｒよりも長くなるように構成される場合を例示したが、これに限定されない。

【0043】

例えば、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒを略同じ長さに構成し、左側のガイド穴４３０Ｌが右側のガイド穴４３０Ｒよりも高い位置に配置されるように構成してもよい。かかる変形例においても、先にガイドピン７５Ｌをガイド穴４３０Ｌに挿通させ、その後、反対側のガイドピン７５Ｒをガイド穴４３０Ｒに挿通させることが可能である。

【0044】

また、上記実施形態では、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒが左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒにそれぞれ挿通された状態を維持している場合を例示したが、これに限定されない。

【0045】

例えば、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒのうち一方が左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒの一方に挿通された状態を維持するようにしてもよい。すなわち、アダプタ７がアッパーフレーム３１から離れた時点において、左右のガイドピン７５Ｌ，７５Ｒのうち一方が左右のガイド穴４３０Ｌ，４３０Ｒの一方に挿通された状態を維持する長さを有するように構成してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

以上のように本発明にかかる建設機械のブーム取付構造は、油圧ショベル等においてブームをアッパーフレームに装着するのに適している。

【符号の説明】

【0047】

１ 油圧ショベル、３ 上部旋回体、４ センターセクション、５ ブーム、
７ アダプタ、３１ アッパーフレーム、４１ 底板、４３Ｌ，４３Ｒ 側板、
４５Ｌ，４５Ｒ 背板、５１ ブームシリンダ、７１ 挿通孔、７３ 挿通孔、
７５Ｌ，７５Ｒ ガイドピン、７７Ｌ，７７Ｒ 後方張出部、７８Ｌ，７８Ｒ ピン孔、
７９ 位置決めピン、８１ チルトデッキ、８３ 作動油タンク、
４３０Ｌ，４３０Ｒ ガイド穴、４５０Ｌ，４５０Ｒ ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】