JP4569334B2 - Work machine - Google Patents
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Description
本発明は上部旋回体にカウンタウェイトと、運転者を保護するためのキャノピが設けられた油圧ショベル等の作業機械に関するものである。 The present invention relates to a working machine such as a hydraulic excavator provided with a counterweight and a canopy for protecting a driver on an upper swing body.
油圧ショベルを例にとって従来の技術と問題点を説明する。 A conventional technique and problems will be described by taking a hydraulic excavator as an example.
図6はミニショベルと称される小形の油圧ショベルを示している。1はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体1上に上部旋回体2が垂直軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2の前部に、ブーム3、アーム4、バケット5を備えた掘削装置Aが装着される。
FIG. 6 shows a small hydraulic excavator called a mini excavator. Reference numeral 1 denotes a crawler type lower traveling body. An
上部旋回体2は旋回フレーム6を有し、この旋回フレーム6上に、オペレータが着座する運転席7と、この運転席7を上方から覆ってオペレータを日照や土砂等から保護するためのキャノピ8が設けられるとともに、同フレーム6の後端部に鋳造品であるカウンタウェイト9が取付けられている。
The
キャノピ8は、後部左右両側に設けられたキャノピ支柱10,10(図8参照)と、このキャノピ支柱10,10によって支持されたキャノピルーフ11とから成っている。
The canopy 8 is composed of
従来、このキャノピ8の取付構造として、特許文献1に示されたものが公知である。これを図7,8によって説明すると、カウンタウェイト9の上面に支柱取付座12が一体に設けられ、両側キャノピ支柱10,10の下端に取付けられたブラケット13がこの支柱取付座12に複数個所でボルト14、ナット15によって取付けられる。
ところが、この公知技術によると、鋳物部分(カウンタウェイト9の支柱取付座12)に直接キャノピ支柱10,10を取付けるため、機械の転倒時(90°の横転時または180°の転倒時)に、この支柱取付部分という局所に大荷重が集中する。このため、脆い鋳物の特性として荷重集中部分に割れ等の破損が発生し易い。
However, according to this known technique, since the
また、機械の走行時や作業時の振動によって支柱取付部分が疲労破壊を起こすおそれもあった。 In addition, there is a risk that the column mounting portion may be fatigued due to vibration during running or working of the machine.
なお、この技術の変形形態として、カウンタウェイト9に上面が開口した凹部(ぬすみ)を設け、キャノピ支柱10,10をこの凹部内に挿入した状態でカウンタウェイト9に取付ける技術も公知である。しかし、こうしても機械転倒時や走行時、作業時に脆い鋳物の局所(キャノピ支柱取付部分)に荷重が集中する点に変わりはないため、基本的な問題は解決されない上に、凹部を設ける分、カウンタウェイト重量を補う必要からウェイトの厚み(前後方向寸法)を大きくしなければならない等の弊害が生じる。
As a modified form of this technique, a technique is also known in which the
一方、カウンタウェイト9を鍛造によって製作すれば支柱取付強度の点では問題ないが、細かな凹凸を含めていりくんだ形状を持ったカウンタウェイト9を鍛造するとなると、大幅なコストアップとなるとともに加工性が悪い等の難点が多く、得策でない。
On the other hand, if the
そこで本発明は、鋳物製のカウンタウェイトを用いながら、カウンタウェイトの厚みを大きくすることなく、かつ、局所的な荷重の集中によるキャノピ取付部分の割れや疲労破壊を防止できる作業機械を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a working machine that can prevent cracking and fatigue failure of a canopy mounting portion due to local load concentration without increasing the thickness of the counterweight while using a cast counterweight. It is.
また本発明は、機械転倒時にオペレータを保護するためのキャノピについての規格であるROPS及びTOPS規格を十分満足するキャノピ取付強度を得ることができる作業機械を提供するものである。 The present invention also provides a work machine capable of obtaining canopy mounting strength that sufficiently satisfies the ROPS and TOPS standards, which are standards for canopies for protecting an operator when the machine falls over.
請求項1の発明は、下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体に、鋳造されたカウンタウェイトと、運転席を上方から覆うキャノピが設けられる作業機械において、上記カウンタウェイトとは別部材として別体に形成されたキャノピサポート部材を備え、このキャノピサポート部材は、上記カウンタウェイトに対する鋳込み部分を有するとともに、上部に支柱取付座を備え、この支柱取付座が外部に露出する状態で上記鋳込み部分を上記カウンタウェイト中に鋳込むことによってキャノピサポート部材を固定し、上記支柱取付座に上記キャノピ支柱を取付けるように構成したものである。 The invention of claim 1, the upper revolving structure which is rotatably mounted on the lower traveling body, a cast counterweight, in a working machine canopy covering the driver's seat from above is provided, separate from the counterweight includes a canopy support member formed separately as a member, the canopy support member, which has a partial cast for the counterweight, the state in which includes a strut mount seat at the top, the strut mount seat is exposed to the outside The canopy support member is fixed by casting the cast portion into the counterweight, and the canopy support is attached to the support mounting seat.
請求項2の発明は、請求項1の構成において、キャノピサポート部材を、上記鋳込み部分がカウンタウェイトを上下に貫通してその下端がカウンタウェイトの下面側に露出する状態でカウンタウェイトに鋳込み固定し、このキャノピサポート部材の下端を上部旋回体の旋回フレームに取付けるように構成したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the canopy support member is cast and fixed to the counterweight in a state where the cast portion vertically penetrates the counterweight and the lower end thereof is exposed on the lower surface side of the counterweight. The lower end of the canopy support member is configured to be attached to the swing frame of the upper swing body.
請求項3の発明は、請求項1または2の構成において、カウンタウェイトの左右両側にキャノピサポート部材を上記鋳込み部分によって鋳込み固定し、左右一対のキャノピ支柱をこの両側キャノピサポート部材の支柱取付座に取付けるように構成したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the canopy support members are cast and fixed on the left and right sides of the counterweight by the cast portions, and the pair of left and right canopy columns are attached to the column mounting seats of the both side canopy support members. It is configured to be attached.
請求項4の発明は、請求項3の構成において、両側キャノピサポート部材を、互いの下端部同士が水平な連結部によって連続する一体物として形成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the both-side canopy support members are formed as an integrated body in which the lower end portions of each other are continuous by a horizontal connecting portion.
請求項5の発明は、請求項4の構成において、連結部がカウンタウェイトの下面側に露出する状態で両側キャノピサポート部材を上記鋳込み部分によってカウンタウェイトに鋳込み固定し、上記連結部を旋回フレームに取付けるように構成したものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, the both-side canopy support members are cast and fixed to the counterweight by the cast-in portion in a state where the coupling portion is exposed on the lower surface side of the counterweight, and the coupling portion is formed into the revolving frame. It is configured to be attached.
本発明によると、カウンタウェイトとは別部材とし別体に形成したキャノピサポート部材を鋳込み部分によって鋳物製のカウンタウェイトに鋳込むことによって固定し、このキャノピサポート部材に設けた支柱取付座にキャノピ支柱を取付けるため、機械転倒時の荷重がこの取付部分からキャノピサポート部材の鋳込み部分を介してカウンタウェイトの広い範囲で支持され、また機械の走行時や作業時の振動による疲労破壊も起こりにくい。 According to the present invention, a canopy support member formed as a separate member from the counterweight is fixed by casting into a cast counterweight by a cast-in portion, and the canopy support column is mounted on the column mounting seat provided on the canopy support member. Therefore, the load at the time of the machine overturning is supported in a wide range of the counterweight from the mounting portion through the cast-in portion of the canopy support member, and fatigue failure due to vibration during running and working of the machine hardly occurs.
つまり、カウンタウェイトに局所的な大荷重が作用するおそれがなく、また振動による繰り返し荷重も分散して受けることができるため、鋳物であっても割れ等の破損が発生しにくい。 That is, there is no possibility that a large local load acts on the counterweight, and repeated loads due to vibration can be received in a distributed manner, so that breakage such as cracking is unlikely to occur even in a casting.
また、鋳物であることを利用してキャノピサポート部材をカウンタウェイト中に鋳込み固定するため、同部材の取付けそのものも簡単で、しかも強固な取付状態を得ることができる。 In addition, since the canopy support member is cast and fixed in the counterweight by utilizing the casting, the attachment of the member itself is simple and a strong attachment state can be obtained.
一方、カウンタウェイト中にキャノピサポート部材を鋳込むことによってカウンタウェイトを補強し、カウンタウェイトの割れ等を抑制できるという効果もある。 On the other hand, the counterweight can be reinforced by casting a canopy support member into the counterweight, and the counterweight can be prevented from cracking.
さらに、請求項2,5の発明によると、キャノピサポート部材を、カウンタウェイトに対する鋳込み部分に加えて、その下端(請求項5では連結部)で旋回フレームに固定するため、同部材の取付強度、ひいてはキャノピ取付強度をさらに高めることができる。従って、ROPS及びTOPS規格を十分満足するキャノピ取付強度を得ることができる。
Further, according to the inventions of
また、請求項3〜5の発明によると、カウンタウェイトの左右両側にキャノピサポート部材を鋳込み固定し、この両側キャノピサポート部材のそれぞれにキャノピ支柱を取付けるため、左右一対のキャノピ支柱を備えたキャノピに対しても、上記のような高い取付強度を確保することができ、キャノピサポート部材を一本とするよりも効果的となる。 According to the inventions of claims 3 to 5, the canopy support members are cast and fixed on both the left and right sides of the counterweight, and the canopy posts are attached to the both side canopy support members. Even for this, it is possible to ensure the high mounting strength as described above, which is more effective than a single canopy support member.
この場合、請求項4,5の発明によると、
(i) 両側キャノピサポート部材同士を連結部で一体化するため、サポート部材そのものの強度を高めることができる。
In this case, according to the inventions of claims 4 and 5,
(i) Since the both-side canopy support members are integrated at the connecting portion, the strength of the support member itself can be increased.
(ii) カウンタウェイトに対する連結部の鋳込み部分でもサポート部材をカウンタウェイトに固定し、かつ、荷重を支持することができる。 (ii) The support member can be fixed to the counterweight and the load can be supported even at the cast portion of the connecting portion with respect to the counterweight.
これらの点により、キャノピの対荷重支持力をより一層高めることができることができる。 By these points, the load bearing force of the canopy can be further increased.
本発明の実施形態を図1〜図5によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
以下の実施形態において、図6〜8に示す公知構造と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。 In the following embodiment, the same parts as those in the known structure shown in FIGS.
第1実施形態(図1〜図3参照)
下部走行体上に搭載された上部旋回体2の旋回フレーム6に、カウンタウェイト16、及び左右一対のキャノピ支柱17,17とキャノピルーフ18とから成るキャノピ19が取付けられる。
1st Embodiment (refer FIGS. 1-3)
A
カウンタウェイト16は鋳造によって製作され、このウェイト鋳造時に、カウンタウェイト16の左右両側にキャノピサポート部材20,20が鋳込み固定される。
The
この実施形態では、厚板材をU字形に曲げ加工することにより、左右両側のキャノピサポート部材20,20が、互いの下端で水平な連結部21によって連続する一体物として形成されている。
In this embodiment, by bending a thick plate material into a U shape, the left and right canopy support
この両側キャノピサポート部材20,20には、それぞれの上端部が内向き水平に折り曲げられて支柱取付座22,22が形成され、図3に示すようにこの両側支柱取付座22,22にたとえば二つずつのボルト通し穴23が設けられている。
The both side canopy support
キャノピサポート部材20,20はカウンタウェイト16に対し、これを上下方向に貫通して、両側支柱取付座22,22が上方に突出するとともに、連結部21の下面がウェイト下面側に露出する状態で鋳込み固定されている。
The canopy support
この連結部21には、左右方向の複数個所(図例では二個所)にねじ穴24(図3参照)が設けられ、旋回フレーム6へのカウンタウェイト16の取付時に、連結部21が旋回フレーム6にボルト25によって取付けられる。
The connecting
こうして、両側キャノピサポート部材20,20が、カウンタウェイト16に対する鋳込み部分(連結部21の鋳込み部分を含む)と、旋回フレーム6に対する連結部21のボルト止め部分とによって固定されている。
In this way, the both-side canopy support
一方、両側キャノピ支柱17,17の下端には、たとえば一対のボルト通し穴26,26を備えた取付部27,27が設けられ、この取付部27,27が両側キャノピサポート部材20,20の支柱取付座22,22にボルト28及びナット29によって取付けられる
これにより、両側キャノピ支柱17,17(キャノピ19)がキャノピサポート部材20,20(上部旋回体2)に取付けられる。
On the other hand, for example, mounting
このように、キャノピサポート部材20,20を鋳物製のカウンタウェイト16に鋳込むことによって固定し、このキャノピサポート部材20,20にキャノピ支柱17,17を取付けているため、キャノピ19に作用する荷重は、キャノピ支柱17,17からキャノピサポート部材20,20に加えられ、同部材の鋳込み部分を介してカウンタウェイト16の広い範囲で支持される。
Thus, since the
従って、キャノピサポート部材20,20に十分な強度さえ確保しておけば、機械転倒時の荷重、及び機械の走行時、作業時の振動による繰り返し荷重をカウンタウェイト16の広い範囲に分散させて無理なく支持することができる。
Therefore, as long as the
すなわち、図7,8に示す公知構造(カウンタウェイト9の支柱取付座12に荷重が集中する構造)と比較して、カウンタウェイト16の局所への荷重の集中を防止できるため、カウンタウェイト16に割れ等の破損や疲労破壊が発生しにくい。
That is, compared to the known structure shown in FIGS. 7 and 8 (structure in which the load concentrates on the
また、鋳物であることを利用してキャノピサポート部材20,20をカウンタウェイト16中に鋳込み固定するため、同部材20,20の取付けそのものも簡単で、しかも強固な取付状態を得ることができる。
In addition, since the
一方、カウンタウェイト16中にキャノピサポート部材20,20を鋳込むことによってカウンタウェイト16を補強し、カウンタウェイト16の割れ等を抑制できるという効果もある。
On the other hand, casting the
加えて、この実施形態によると、次の効果を得ることができる。 In addition, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(イ) 両側キャノピサポート部材20,20同士を連結部21で一体化しているため、キャノピサポート部材20,20そのものの強度を高めることができる。
(A) Since the both-side
(ロ) カウンタウェイト16に対する連結部21の鋳込み部分でもキャノピサポート部材20,20をカウンタウェイト16に固定し、かつ、荷重を支持することができる。
(B) The
(ハ) キャノピサポート部材20,20を、カウンタウェイト16に対する鋳込み部分に加えて、連結部21で旋回フレーム6に固定するため、同部材20,20の取付強度、ひいてはキャノピ取付強度をさらに高めることができる。
(C) Since the
これらの点により、キャノピ19の対荷重支持力をより一層高め、とくに上記(ハ)の点により、ROPS及びTOPS規格を十分満足することができる。
With these points, the load bearing force of the
第2、第3実施形態(図4,5参照)
第1実施形態との相違点のみを説明する。
Second and third embodiments (see FIGS. 4 and 5)
Only differences from the first embodiment will be described.
図4に示す第2実施形態においては、両側キャノピサポート部材20,20が別体として形成され、カウンタウェイト16の左右両側に別々に鋳込み固定されている。
In the second embodiment shown in FIG. 4, both
なお、両部材20,20の下端部に内向き水平な折り曲げ部20a,20aが設けられ、この折り曲げ部20a,20aに、旋回フレーム6に対するボルト止め用のねじ穴24,24が設けられている。
In addition, inwardly horizontal
図5に示す第3実施形態においては、両側キャノピ支柱17,17が互いの下端部間に取付けられた連結パイプ17aによって一体化されている。
In the third embodiment shown in FIG. 5, both
この場合、両側キャノピ支柱17,17の取付手段として、図例では第1、第2実施形態に合わせて両側キャノピ支柱17,17用に別々の取付部27,27を設けているが、連結パイプ17aに共通の取付部を設ける一方、両側キャノピサポート部材20,20の上端間にも共通の支柱取付座を設け、この共通の取付部と支柱取付座とを連結する手段をとってもよい。
In this case, as the means for attaching the both side canopy struts 17 and 17, in the example shown in the figure,
また、上記各実施形態では2本支柱式のキャノピを例示したが、本発明は前方にも1本または2本の支柱を備えた3本または4本支柱式のキャノピ、あるいは支柱が1本のみのキャノピについても適用することができる。3本または4本支柱式キャノピの場合は、後側2本の支柱について上記取付構造を採用することができる。 Further, in each of the above embodiments, a two-post canopy is illustrated, but the present invention is a three- or four-post canopy provided with one or two post in the front, or only one post. This can also be applied to other canopies. In the case of a three- or four-pillar canopy, the above-described mounting structure can be adopted for the two rear columns.
1 下部走行体
2 上部旋回体
6 旋回フレーム
7 運転席
16 カウンタウェイト
19 キャノピ
17,17 キャノピ支柱
18 キャノピルーフ
20,20 キャノピサポート部材
21 連結部
24 連結部のねじ穴
25 連結部取付用のボルト
22,22 支柱取付座
23 支柱取付座のボルト通し穴
27 キャノピ支柱の取付部
26 取付部のボルト通し穴
28 支柱取付用のボルト
29 同ナット
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