JP2016221993A - 履帯式走行体を備える建設機械 - Google Patents
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Abstract
Description
このような建設機械では、アタッチメントが組み付けられる旋回体の架台となるトラックフレームの両側部に、履帯が取り付けられた一対のサイドフレームが取り付けられる。
例えば、風車等の建設のように、山岳地や山の尾根等に建設を行う場合がある。このような山岳地においては、建設現場は比較的近いが建設現場間の道路は狭いため、トラックフレームに取り付ける一対のサイドフレームの間隔を縮小可能にすると建設現場間の移動が容易となり建設作業の効率化を図ることができる。
本発明の第2の態様によると、第1の態様の履帯式走行体を備える建設機械において、前記サイドフレームの前記一方における前記トラックフレームに連結される側の反対面側に連結される第1のサイドジャッキと、前記サイドフレームの前記他方における前記トラックフレームに連結される側の反対面側に連結される第2のサイドジャッキと、前記第3の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記一方と前記サイドフレームの前記一方とが連結された状態で、前記サイドフレームの一方と前記第1のサイドジャッキとを着脱可能に連結する第5の連結機構と、前記第4の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記他方と前記サイドフレームの前記他方とが連結された状態で、前記サイドフレームの前記他方と前記第2のサイドジャッキとを着脱可能に連結する第6の連結機構とを備える、履帯式走行体を備える。
本発明の第3の態様によると、第2の態様の履帯式走行体を備える建設機械において、前記第1のサイドジャッキおよび前記第5の連結機構を、それぞれ、複数個有し、前記第2のサイドジャッキおよび前記第6の連結機構を、それぞれ、複数個有し、前記第1のサイドジャッキのそれぞれ、および前記第2のサイドジャッキのそれぞれは、接地ベースを有し、前記サイドフレームの前記一方と前記第1のサイドジャッキのそれぞれとが前記第5の連結機構のそれぞれにより連結され、かつ、前記サイドフレームの前記他方と前記第2のサイドジャッキのそれぞれとが前記第6の連結機構のそれぞれにより連結された状態で、幅方向の転倒支点距離は前後方向の転倒支点距離よりも大きく設定されている、履帯式走行体を備える。
本発明の第4の態様によると、第2の態様の履帯式走行体を備える建設機械において、前記第3の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記一方と前記サイドフレームの前記一方とが連結され、前記第4の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記他方と前記サイドフレームの前記他方とが連結された状態で、前記トラックフレームの前記短辺側の前記側部の前記一方と前記第1のサイドジャッキとを連結する第7の連結機構と、前記トラックフレームの前記短辺側の前記側部の前記他方と前記第2のサイドジャッキとを連結する第8の連結機構とを備え、前記第1の連結機構と前記第7の連結機構とは共通に使用可能であり、前記第2の連結機構と前記第8の連結機構とは共通に使用可能である、履帯式走行体を備える。
本発明の第5の態様によると、第2の態様の履帯式走行体を備える建設機械において、前記第3乃至前記第6の連結機構は、いずれも連結シリンダを含み、前記連結シリンダはそれぞれ、少なくとも前記一対のサイドフレームの前記一方または前記他方のいずれかに取り付けられている。
以下、本発明の履帯走行体を備える建設機械の一実施の形態を、クローラクレーンを一実施の形態として説明する。
図1は、サイドフレーム間の間隔を広くした標準仕様のクローラクレーンの図であり、図1(a)は正面図であり、図1(b)は平面図であり、図1(c)は側面図である。
クローラクレーン(クレーン)1は、履帯式走行体(走行体)100と、旋回輪2を介して走行体100上に旋回可能に搭載された旋回体3と、旋回体3の基体であるメインフレーム(図示せず)に、クレーン1の前後方向に起伏可能に軸支されたブーム4を備える。
旋回体3には、主巻ロープ5aが巻回された主巻ドラム5、起伏ロープ7aが巻回される起伏ドラム7が配設され、旋回体3の後端部にはカウンタウエイト8が支持されている。ブーム4の後方には、ライブマスト20(ガントリともいう)が設けられている。
各サイドフレーム300はI型の鋼材により形成されており、後端側に駆動輪301、前端側に従動輪302、駆動輪301と従動輪302との間に配列された複数のローラ303が取り付けられている。サイドフレーム300には、駆動輪301、従動輪302および各ローラ303に掛け回された履帯310が取り付けられている。履帯310は不図示の複数のシューを連結してほぼ楕円状の無限軌道帯を構成し、各シューには、中央部に凸部311(図4(b)参照)が形成されている。ローラ303は、小径部の両端に大径部が形成された構造を有し、各シューの凸部311は、ローラ303の小径部に対応して取り付けられ、履帯310が回転する際のガイドとなる。
なお、以下において、X方向(前後方向)、Y方向(幅方向)、Z方向(高さ方向)を図示の如くとする。また、X方向(前後方向)に関しては、フック9側がクレーン1の前方向、カウンタウエイト8側がクレーン1の後方向とする。
連結シリンダ401a、401bは、トラックフレーム200とサイドフレーム300とを着脱する際に伸縮され、連結シリンダ402a、402bは、サイドフレーム300と、後述するサイドジャッキ500(図2、図3参照)とを着脱する際に伸縮される。トラックフレーム200とサイドフレーム300との着脱、およびサイドフレーム300とサイドジャッキ500との着脱については後述する。
図1は、トラックフレーム200の短辺側の側部202のおのおのにサイドフレーム300が連結された状態を示す。この状態において、ブーム4を前後方向に起伏し、旋回体3を旋回輪2により回動し、主巻ドラム5を駆動して、標準仕様である通常の積荷等の建設作業を行う。つまり、通常の建設作業を行う標準仕様では、サイドフレーム300は、トラックフレーム200の短辺側の側部202のおのおのに連結されており、サイドフレーム300の外側の側端面間の長さである走行部の幅(走行幅)Lwは広い。
標準仕様においては、転倒支点距離は、図示の如く、X方向(前後方向)がA、Y方向(幅方向)がCである。ここで、履帯回転時においてシューの先端がグラウンドに食い込むのを防止するために、駆動輪301と最も後方側のローラ303aとの間、および従動輪302と最も前方側のローラ303bとの間の履帯310の部分は、グラウンドから浮かせている。このため、前後方向の転倒支点距離Aは、旋回輪2の回転軸とローラ303aの中心間の長さ、または旋回輪2の回転軸とローラ303bの中心間の長さとなっている。
図2は、図1に図示されたクローラクレーンのブームを引き起こす状態を示す図であり、図2(a)は正面図であり、図2(b)は平面図である。
図2に図示されるように、ブーム4を引き起こす際には、ブーム4に対面する側のサイドフレーム300の側部にサイドジャッキ500を取り付ける。サイドジャッキ500を取り付けることにより、Y方向(幅方向)の転倒支点距離は、旋回輪2の回転軸と、サイドジャッキ500のフロート(接地ベース)510の中心との間の長さEとなり、標準仕様における転倒支点距離Cより大きくされる。
ブーム4を引き起こすには、ライブマスト20を旋回体3上にほぼ垂直に立て、起伏ドラム7を駆動して、起伏ロープ7aを巻取る。これにより、ブーム4の先端に接続されたペンダントロープ11を介してブーム4が引き起こされる。
このように、倒伏したブーム4の引き起こし作業は、トラックフレーム200の短辺側の側部202にサイドフレーム300を取り付け、サイドジャッキ500をサイドフレーム300の側部に取り付けて、Y方向(幅方向)の転倒支点距離Eを大きくして行う。
但し、上記ブームに引き起こし作業において、ブーム4が短い場合には、トラックフレーム200にサイドジャッキ500を取り付けずに行うことが可能であり、サイドジャッキ500は必ずしも必要とされるものではない。次に、トラックフレーム200とサイドフレーム300との連結構造について説明する。
図4は、図1(c)の領域IVの拡大図であり、図4(a)は平面図、図4(b)は図4(a)を側方からみた図である。また、図6は、トラックフレームとサイドフレームとを連結する構造を説明するための図である。
トラックフレーム200は、上板部221と、上板部221と対向して配置された下板部222と、上板部221と下板部222とを接続する側板部231および側板部232とを備えている。側板部231は、長辺側の側部201の側端面201aから上板部221の少し内側において側端面201aと平行に配設されている。側板部232は、短辺側の側部202の側端面202aから上板部221の少し内側において側端面202aと平行に配設されている。
トラックフレーム200の側板部231の中央側には、長辺側の側部201の側端面201a側に突き出す連結用支持板241が設けられている。また、側板部231と側板部232とが交差する部分には、短辺側の側部202の側端面202a側に突き出す連結用支持板242が設けられている。
サイドフレーム300をトラックフレーム200に連結する手順を説明する。
サイドフレーム300に設けられた不図示のラグ(倒伏可能なフック引掛け用の板部材)にシャックル(図示せず)を取り付け、不図示の補助クレーンのロープ先端に取り付けられたスリング(図示せず)をシャックルに引掛けてサイドフレーム300を吊り上げる。
サイドフレーム300の吊り上げ高さを調整して、トラックフレーム200に設けられた一対の連結用支持板242それぞれの上部側の貫通孔と、サイドフレーム300に設けられた一対の連結用支持部材340それぞれの上部側の貫通孔との位置を合わせる。
一対の連結用支持板242の上部側の貫通孔と一対の連結用支持部材340の上部側の貫通孔の位置があったところで、連結シリンダ401aを伸長する。連結シリンダ401aは、保持部351にガイドされて伸長し、連結シリンダ401aの両端に取り付けられたピン370がサイドフレーム300の一対の連結用支持部材340の上部側の貫通孔およびトラックフレーム200の一対の連結用支持板242の上部側の貫通孔に挿通される。
一対の連結用支持板242の下部側の貫通孔と一対の連結用支持部材340の下部側の貫通孔の位置があったところで、連結シリンダ401bを伸長する。連結シリンダ401bは、保持部351にガイドされて伸長し、連結シリンダ401bの両端に取り付けられたピン370がサイドフレーム300の一対の連結用支持部材340の下部側の貫通孔およびトラックフレーム200の一対の連結用支持板242の下部側の貫通孔に挿通される。
これにより、トラックフレーム200の短辺側の側部202にサイドフレーム300が連結される。
不図示の補助クレーンを用いて、サイドフレーム300を適宜の高さに吊り上げ、その状態に保持する。この場合、補助クレーンによるサイドフレーム300の吊り上げは、サイドフレーム300がトラックフレーム200から分離してもサイドフレーム300の姿勢の安定が維持可能なようにする。
連結シリンダ401bを縮小して、一対の連結シリンダ401bに取り付けたピン370のそれぞれを、一対の連結用支持部材340の貫通孔および一対の連結用支持板242の貫通孔から抜く。
続いて、連結シリンダ401aを縮小して、一対の連結シリンダ401aに取り付けたピン370のそれぞれを、一対の連結用支持部材340の貫通孔および一対の連結用支持板242の貫通孔から抜く。
これにより、トラックフレーム200とサイドフレーム300とが分離する。
また、押し付け反力R’による反力は、連結シリンダ401aおよび401bのそれぞれの両端に取り付けられたピン370、370により支持される。
図3は、図1に図示されたクローラクレーンにおいて、一対のサイドフレームの間隔を狭くした走行幅縮小仕様の図であり、図3(a)は正面図であり、図3(b)は平面図であり、図3(c)は側面図である。また、図5は、図3(c)の領域Vの拡大図であり、図5(a)は平面図であり、図5(b)は、図5(a)を側方からみた図である。
サイドフレーム300間の間隔を狭くする場合には、サイドフレーム300をトラックフレーム200の長辺側の側部201に連結する。この連結は、サイドフレーム300が連結されるトラックフレーム200の側部が、短辺側の側部202から長辺側の側部201に変わっただけであり、サイドフレーム300をトラックフレーム200の短辺側の側部202に連結する場合と同様に行うことができるので、その説明を省略する。
そして、建設現場において、図3に図示されるように、各サイドフレーム300にサイドジャッキ500を連結して作業を行う。
次に、走行幅縮小状態における、サイドフレーム300とサイドジャッキ500との連結構造を説明する。
サイドジャッキ500は、本体部520とフロート510とを備える。フロート510は、本体部520の一端側に上昇・下降可能に取り付けられている。
本体部520は、一対の支持板521を備えている。支持板521は、サイドフレーム300に設けられた連結用支持部材340が挿入可能な間隔に配設されている。
本体部520には、サイドフレーム300の各連結用支持部材340の各板部材341に設けられた貫通孔に対応して、連結シリンダ402a、402bに取り付けられたピン370を挿通可能な貫通孔が設けられている。つまり、サイドジャッキ500の本体部520には、サイドフレーム300の連結用支持部材340、トラックフレーム200の連結用支持板241、242の貫通孔と径が同一であり、Z方向(高さ方向)における間隔が同一の貫通孔が設けられている。
サイドフレーム300に連結された状態で、本体部520の上端部の側端面と、サイドフレーム300の上板部321の側端面とが当接部Kで当接する。
サイドジャッキ500をサイドフレーム300に連結する手順を説明する。
サイドジャッキ500を不図示の補助クレーンを用いて吊り上げる。
サイドジャッキ500の吊り上げ高さを調整して、サイドフレーム300に設けられた一対の連結用支持部材340それぞれの上部側の貫通孔と、一対のサイドジャッキ500の本体部520それぞれの上部側の貫通孔との位置を合わせる。
一対の本体部520の上部側の貫通孔と一対の連結用支持部材340の上部側の貫通孔の位置があったところで、連結シリンダ402aを伸長する。連結シリンダ402aは、保持部352にガイドされて伸長し、連結シリンダ402aの両端に取り付けられたピン370が一対のサイドジャッキ500の本体部520の上部側の貫通孔およびサイドフレーム300の一対の連結用支持部材340の上部側の貫通孔に挿通される。
一対の本体部520の下部側の貫通孔と一対の連結用支持部材340の下部側の貫通孔の位置があったところで、連結シリンダ402bを伸長する。連結シリンダ402bは、保持部352にガイドされて伸長し、連結シリンダ402bの両端に取り付けられたピン370が一対のサイドジャッキ500の本体部520の下部側の貫通孔およびサイドフレーム300の一対の連結用支持部材340の下部側の貫通孔に挿通される。
これにより、サイドフレーム300にサイドジャッキ500が連結される。
不図示の補助クレーンを用いて、サイドジャッキ500を適宜の高さに吊り上げ、その状態に保持する。この場合、補助クレーンによるサイドジャッキ500の吊り上げは、サイドジャッキ500がサイドフレーム300から分離してもサイドジャッキ500の姿勢の安定が維持可能なようにする。
連結シリンダ402bを縮小して、一対の連結シリンダ401bに取り付けたピン370のそれぞれを、一対のサイドジャッキ500の本体部520の貫通孔および一対の連結用支持部材340の貫通孔から抜く。
続いて、連結シリンダ402aを縮小して、一対の連結シリンダ402aに取り付けたピン370のそれぞれを、一対のサイドジャッキ500の本体部520の貫通孔および一対の連結用支持部材340の貫通孔から抜く。
これにより、サイドフレーム300とサイドジャッキ500とが分離する。
サイドフレーム300にサイドジャッキ500が連結された状態では、サイドフレーム300の上板部321の側端面とサイドジャッキ500の側端面とが当接部K(図5(b)参照)で当接する。
この状態では、転倒支点反力Rによる作用力は、下部側の連結シリンダ402bの先端に取り付けられたピン370と、当接部Kにより支持される。
また、押し付け反力R’による反力は、連結シリンダ402aおよび402bのそれぞれの両端に取り付けられたピン370、370により支持される。
なお、走行幅縮小仕様において走行する場合、サイドジャッキ500を、トラックフレーム200の短辺側の側部202側に設けた連結用支持板242に連結した状態で走行することが可能である。
走行幅縮小仕様におけるY方向(幅方向)における転倒支点距離Bは、旋回輪2の回転軸とサイドジャッキ500のフロート510の中心(支持中心)間の距離である。各フロート510の転倒支点距離Bは、旋回輪2の回転軸を中心としてほぼ等しい長さとされ、図3(b)に図示されるように、各フロート510の中心は、旋回輪2の回転軸を中心とし、前後方向の転倒支点距離Aを半径とする円の領域Fの外側に位置している。すなわち、転倒支点距離Bは、転倒支点距離Aより大きい。このようにすることにより、走行幅縮小仕様において、サイドフレーム300にサイドジャッキ500を連結した状態で、広い領域にわたり積み降ろし作業を行うことが可能となる。
(1)サイドフレーム300を、トラックフレーム200の短辺側の側部202および長辺側の側部201のいずれにも連結・分離可能な構造とした。トラックフレーム200は、X方向(前後方向)の長さよりもY方向(幅方向)の長さが小さい。このため、サイドフレーム300をトラックフレーム200の長辺側の側部201に連結した走行幅縮小仕様とすることにより、クローラクレーン1を山岳地などの道幅の狭い道路でも走行させることができる。
上記連結構造では、サイドフレーム300をトラックフレームのY方向(幅方向)に沿って摺動させて走行幅を変更する従来の構造と異なり、サイドフレーム300にトラックフレーム200を挿通するための貫通孔を形成する必要がない。従来の構造では、サイドフレーム300に形成する貫通孔により、サイドフレーム300の強度が低減するために、トラックフレーム200に搭載するアタッチメントの重量が大きい大型建設機械では、強度が不足する。これに対し、本願に一実施の形態として示す建設機械では、サイドフレーム300の強度の確保が容易であり、大型建設機械への適用が可能である。
(3)走行幅縮小仕様において、サイドフレーム300に連結されたサイドジャッキ500のフロート510の接地支持部の位置を、旋回輪2の回転軸を中心とし、前後方向の転倒支点距離Aを半径とする円の領域Fの外側に設定するようにした。このため、走行幅縮小仕様において、サイドフレーム300にサイドジャッキ500を連結した状態で、広い領域にわたり積み降ろし作業を行うことが可能となる。
また、サイドジャッキ500の本体部520には、サイドフレーム300の連結用支持部材340に設けられた貫通孔、およびトラックフレーム200の連結用支持板241、242に設けられた貫通孔と同一の径およびZ方向(高さ方向)における間隔が同一である。よって、サイドフレーム300の連結用支持部材340とサイドジャッキ500の本体部520との連結機構と、連結用支持板241とサイドジャッキ500の本体部520との連結機構とは、共通に使用可能である。
このため、連結機構が単純化され、連結作業を円滑、且つ、効率的に行うことができる。
(7)上記構造に加え、トラックフレーム200に連結された状態で、サイドフレーム300の上板部321に突出部321aを設け、トラックフレーム200の短辺側の側部202の側端面202aに当接部Jで当接するようにした。このため、転倒支点反力Rによる作用力が、下部側の連結シリンダ401bの先端に取り付けられたピン370と、当接部Jとにより支持されることとなり、転倒支点反力Rを支持する支持強度を大きくすることができる。
図7は、トラックフレームとサイドフレーム、およびサイドフレームとサイドジャッキとの連結機構の変形例を示す。
上記一実施の形態では、トラックフレーム200とサイドフレーム300との連結、およびサイドフレーム300とサイドジャッキ500との連結は、連結用支持板242、連結用支持部材340、サイドジャッキ500に設けた貫通孔にピン370を挿通する構造であった。
図7では、連結用支持板340Aに切欠き345を設け、この切欠き345に連結用支持板242Aに設けたピン235を係合する。また、サイドジャッキ500の本体部520Aに切欠き526を設け、この切欠き526に連結用支持板332Aに設けたピン347を係合する。
他の構成は、一実施の形態と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
しかし、連結用支持板241、242と連結用支持部材340とが相互に連結可能であり、連結用支持部材340とサイドジャッキ500の本体部520とが相互に連結可能であれば支持板枚数、構造は適宜変更することが可能である。
同様に、上記実施形態では、一対の連結用支持部材340と一対のサイドジャッキ500の本体部520との連結を連結シリンダ402a、402bにより行う構造として例示した。しかし、一方の連結用支持部材340と一方のサイドジャッキ500の本体部520との連結を1つの連結シリンダで行い、他方の連結用支持部材340と他方のサイドジャッキ500の本体部520との連結を別の連結シリンダで行うようにしてもよい。
2 旋回輪
3 旋回体
100 走行体
200 トラックフレーム
201 長辺側の側部
201a 側端面
202 短辺側の側部
202a 側端面
241、242 連結用支持板
300 サイドフレーム
310 履帯
321 上板部
321a 突出部
340 連結用支持部材
351、352 保持部
370 ピン
401a、401b 連結シリンダ
402a、402b 連結シリンダ
500 サイドジャッキ
520 本体部
A X方向(前後方向)の転倒支点距離
B Y方向(幅方向)の転倒支点距離(走行幅縮小仕様)
C Y方向(幅方向)の転倒支点距離(標準仕様)
J、K 当接部
Lw、Ln 走行幅
F 均質な作業可能領域(標準仕様)
Claims (5)
- 長辺側と短辺側を有する平面形状を有し、旋回体の架台となるトラックフレームと、
走行用履帯を備える一対のサイドフレームと、
前記トラックフレームの短辺側の側部の一方と一対の前記サイドフレームの一方とを着脱可能に連結する第1の連結機構と、
前記トラックフレームの前記短辺側の前記側部の他方と一対の前記サイドフレームの他方とを着脱可能に連結する第2の連結機構と、
前記トラックフレームの長辺側の側部の一方と前記サイドフレームの前記一方とを着脱可能に連結する第3の連結機構と、
前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の他方と前記サイドフレームの前記他方とを着脱可能に連結する第4の連結機構とを備える、履帯式走行体を備える建設機械。 - 請求項1に記載の履帯式走行体を備える建設機械において、
前記サイドフレームの前記一方における前記トラックフレームに連結される側の反対面側に連結される第1のサイドジャッキと、
前記サイドフレームの前記他方における前記トラックフレームに連結される側の反対面側に連結される第2のサイドジャッキと、
前記第3の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記一方と前記サイドフレームの前記一方とが連結された状態で、前記サイドフレームの一方と前記第1のサイドジャッキとを着脱可能に連結する第5の連結機構と、
前記第4の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記他方と前記サイドフレームの前記他方とが連結された状態で、前記サイドフレームの前記他方と前記第2のサイドジャッキとを着脱可能に連結する第6の連結機構とを備える、履帯式走行体を備える建設機械。 - 請求項2に記載の履帯式走行体を備える建設機械において、
前記第1のサイドジャッキおよび前記第5の連結機構を、それぞれ、複数個有し、
前記第2のサイドジャッキおよび前記第6の連結機構を、それぞれ、複数個有し、
前記第1のサイドジャッキのそれぞれ、および前記第2のサイドジャッキのそれぞれは、接地ベースを有し、
前記サイドフレームの前記一方と前記第1のサイドジャッキのそれぞれとが前記第5の連結機構のそれぞれにより連結され、かつ、前記サイドフレームの前記他方と前記第2のサイドジャッキのそれぞれとが前記第6の連結機構のそれぞれにより連結された状態で、幅方向の転倒支点距離は前後方向の転倒支点距離よりも大きく設定されている、履帯式走行体を備える建設機械。 - 請求項2に記載の履帯式走行体を備える建設機械において、
前記第3の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記一方と前記サイドフレームの前記一方とが連結され、前記第4の連結機構により前記トラックフレームの前記長辺側の前記側部の前記他方と前記サイドフレームの前記他方とが連結された状態で、
前記トラックフレームの前記短辺側の前記側部の前記一方と前記第1のサイドジャッキとを連結する第7の連結機構と、
前記トラックフレームの前記短辺側の前記側部の前記他方と前記第2のサイドジャッキとを連結する第8の連結機構とを備え、
前記第1の連結機構と前記第7の連結機構とは共通に使用可能であり、前記第2の連結機構と前記第8の連結機構とは共通に使用可能である、履帯式走行体を備える建設機械。 - 請求項2に記載の履帯式走行体を備える建設機械において、
前記第3乃至前記第6の連結機構は、いずれも連結シリンダを含み、前記連結シリンダはそれぞれ、少なくとも前記一対のサイドフレームの前記一方または前記他方のいずれかに取り付けられている、履帯式走行体を備える建設機械。
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