JP2012144074A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャブの支持構造を簡素化できる建設機械を提供すること。
【解決手段】 建設機械は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１に搭載されたマウント装置１１０と、マウント装置１１０上に連結ピン１５０を介して回動自在に連結されたキャブとを備え、車体フレーム１１には、連結ピン１５０が挿通される挿通孔１４３を有したストッパ１４０が設けられ、ストッパ１４０の挿通孔１４３と連結ピン１５０との間には、連結ピン１５０の径方向への所定以上の変位量を規制する隙間１４４が形成され、連結ピン１５０は、軸線方向に沿って移動自在に設けられ、連結ピン１５０の外周には、該連結ピン１５０の移動に伴って隙間１４４に対して挿抜される隙間埋め部材２００が一体に設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、建設機械に係り、例えばダンプトラック等の建設機械に関する。

従来、建設機械としてのダンプトラックにおいて、車体フレームとキャブとの間にキャブの振動を吸収、減衰させるマウント装置を介装し、このマウント装置に対してキャブを上下に回動可能（チルト可能）に搭載することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
マウント装置は、車体フレーム側に取り付けられて内部に粘性流体が封入されたカップと、カップの上部側を塞ぐクッションラバーおよび可動軸とを備えた液体封入式の構成であり、キャブが該可動軸の上部のブラケットに対して連結ピンを介して連結されることで、この連結ピンが水平な回動軸として機能する。

このようなダンプトラックでは、キャブの振幅によって連結ピンが大きく動いてしまうと、可動軸も大きく変位し、この変位を許容できずにマウント装置が損傷してしまう。従って、車体フレーム側には、連結ピンの両端が挿通される一対のストッパ片が立設されており、ストッパ片の挿通孔と連結ピンとの隙間以上に変位しないように連結ピンの動きを規制し、マウント装置の損傷を防いでいる。

また、例えば油圧機器等のメンテナンス時にキャブをチルトアップさせる際には、ストッパ片の挿通孔と連結ピンとの隙間に筒状の隙間埋め部材を押し込み、隙間を無くした状態にして連結ピンが傾かないようにしている。

特開２００９−６１８０７号公報

しかし、このようなダンプトラックでは、キャブのチルト操作時に、ダンプトラックのメンテナンスを行うサービスマンが隙間埋め部材をわざわざ用意する必要があり、煩雑である。
一方、特許文献１には、そのような隙間埋め部材の他に、ストッパ片にスライド自在に取り付けられた隙間埋め部材が開示されている。このような構造では、チルト操作時に隙間埋め部材をスライドさせながら連結ピンに挿通するとともに、最終的に挿通孔との隙間に押し込むのであるが、構造が複雑である。

また、隙間埋め部材が隙間に押し込まれるにしたがって、連結ピンがストッパ片から突出してくるので、隙間埋め部材自体をハンマーでたたきにくくなり、スライドさせにくくなる。または、隙間埋め部材をたたきこむための専用治具が必要となる。
さらに、キャブのチルト操作時には、隙間埋め部材を連結ピンの一端側から隙間に挿入し、キャブを取り外す等のように連結ピンを抜く際には、連結ピンの他端側から連結ピンを抜く作業を行うことになる。つまり、マウント装置の両側に作業スペースが必要となる。しかし、マウント装置周辺には、燃料タンクや配管など各種機器を配置するため、十分な作業スペースを確保することは困難である。

本発明の目的は、キャブの支持構造を簡素化できる建設機械を提供することにある。

第１発明に係る建設機械は、車体フレームと、車体フレームに搭載されたマウント装置と、前記マウント装置上に連結ピンを介して回動（チルトアップ、チルトダウン）自在に連結されたキャブとを備え、前記車体フレームには、前記連結ピンが挿通される挿通孔を有したストッパが設けられ、前記ストッパの挿通孔と前記連結ピンとの間には、前記連結ピンの径方向への所定以上の変位量を規制する隙間が形成され、前記連結ピンは、軸線方向に沿って移動自在に設けられ、前記連結ピンの外周には、該連結ピンの移動に伴って前記隙間に対して挿抜される隙間埋め部材が一体に設けられていることを特徴とする。

第２発明に係る建設機械では、前記連結ピンは、前記マウント装置に設けられたマウント側ブラケットに回動自在に取り付けられ、前記連結ピンには、該連結ピンの軸線方向に対して直交する方向に延出した支持レバーが固定され、前記マウント側ブラケットには、前記支持レバーとの対向面間に位置し、かつ前記支持レバーの先端側が固定されるボス部が設けられ、前記ボス部としては、前記ブラケットからの距離が異なる２種類が並設されていることを特徴とする。

第３発明に係る建設機械では、前記支持レバーには、厚さ方向に貫通する抜きタップが設けられ、前記２種類のボス部のうちの一方のボス部には、前記支持レバーが、前記抜きタップに螺入可能な固定ボルトによって固定されることを特徴とする。

第１発明によれば、軸線方向に移動自在な連結ピンに隙間埋め部材が一体に設けられているため、キャブを回動させる際に、連結ピン周りの隙間を埋める場合、連結ピンをその軸線に沿って移動させればよく、隙間埋め部材を別途用意したり、隙間埋め部材を単独でスライド可能な構造にしたりする必要がなくて、構造を簡素化できる。また、連結ピン自体をハンマーでたたけばよく、この作業が容易になる。さらに、隙間埋め部材を隙間に挿入する作業と連結ピンを抜く作業とを連結ピンの同じ一端側から行うことができるため、作業スペースはマウント装置の一端側にのみ設ければよくなる。

第２発明によれば、連結ピンに固定された支持レバーがボス部に固定されることにより、連結ピンの回動や抜けが防止されるが、この際、ボス部としては長さの異なる２種類を設けておくことにより、一方のボス部に対しては、隙間埋め部材が隙間から抜けている状態で支持レバーを固定しておき、他方のボス部に対しては、隙間埋め部材が隙間に挿入されている状態で支持レバーを固定しておくことができ、キャブがチルトダウンおよびチルトアップのいずれの状態にあるときでも、連結ピンの回動や抜けを確実に防止できる。

第３発明によれば、連結ピンを移動前の位置に戻すには、他方のボス部に対して支持レバーを固定していた固定ボルトを抜きタップに螺合し、螺入操作すればよい。よって、固定ボルトとは別に、抜きタップに螺合させる操作用のボルトを別途用意するといった煩雑さを解消できる。

本発明の一実施形態に係るダンプトラックを示す側面図。 キャブを回動させたときの状態を示す図。 リア側支持構造を示す部分拡大図。 リア側支持構造の構成を示す断面図。 キャブを回動させるときのリア側支持構造の状態を示す図で、（Ａ）は図３の矢視Ａから見た図、（Ｂ）は（Ａ）の矢視Ｂから見た図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す建設機械としてのダンプトラック１は、前方（図１中左方向）に位置する前部車体１０と、後方（図１中右方向）に位置する後部車体２０とを備えている。
前部車体１０は車体フレームとしてのフロントフレーム１１によって支持されており、フロントフレーム１１の最も前方にはボンネット１２が開閉可能に取り付けられている。
後部車体２０はリアフレーム２１によって支持されている。リアフレーム２１はフロントフレーム１１に対して屈折及び揺動自在に連結されている。

フロントフレーム１１とリアフレーム２１との間には、左右一対のステアリングシリンダ１３，１３が架け渡されている。各ステアリングシリンダ１３，１３をそれぞれ伸縮させることにより、フロントフレーム１１に対してリアフレーム２１を屈折させることができ、ステアリング操作が可能となる。
リアフレーム２１の上方には、例えば、土砂等の積載物を積載するベッセル２２が設けられている。ベッセル２２の前部の左右両側（図１中紙面手前側と奥側）とリアフレーム２１との間には、一対のリフトシリンダ２３，２３が設けられている。ベッセル２２はその後部下側を回動中心として、リアフレーム２１に対して回動可能に取り付けられている。ベッセル２２はリフトシリンダ２３，２３が伸縮することにより回動する。

フロントフレーム１１にはキャブ３０が搭載されている。キャブ３０は、ダンプトラック１が転倒時にオペレータの安全を確保すべく、安全な構造を備えたＲＯＰＳ（Roll Over Protective System）キャブである。キャブ３０は、後述する１対のリア側支持構造１００Ｂ，１００Ｂを介してフロントフレーム１１に固定支持された状態で、図２に示す矢印ＴＵ（チルトアップ）方向および矢印ＴＤ（チルトダウン）方向に回動可能となっている。
フロントフレーム１１の下部側方には左右一対の前輪４１が、リアフレーム２１の下部側方には左右一対の中輪４２および後輪４３が、それぞれ取り付けられている。

図２に示すように、ボンネット１２およびキャブ３０の下側に位置する空間には、例えば、エンジン、トルクコンバータ、トランスミッション、油圧ポンプ等の各種装置１４が配置されている。キャブ３０とフロントフレーム１１の間には、フロント側支持構造１００Ａとリア側支持構造１００Ｂとが設けられている。

フロント側支持構造１００Ａは、詳細な図示を省略するが、後述するリア側支持構造１００Ｂのうち、後述する隙間埋め部材２００が設けられていない連結ピンを有し、かつ連結ピンが挿抜自在な構造である。そして、このような連結ピンを抜き取ることで、キャブ３０の前方側でのマウント装置による支持状態を解除することが可能である。
オペレータは、ボンネット１２を開け、さらに、フロント側支持構造１００Ａから連結ピンを外して支持状態を解除し、例えば油圧シリンダやクレーン等の操作用動力を用いることにより、キャブ３０を矢印ＴＵ方向に回動させて各種装置１４の点検や整備を行う。

次に、リア側支持構造１００Ｂについて説明する。なお、リア側支持構造１００Ｂの詳細な構造の符号については、図３において、片方のリア側支持構造１００Ｂについてのみ符号を付する。
リア側支持構造１００Ｂは、マウント装置１１０と、マウント側ブラケット１２０と、キャブ側ブラケット１３０と、ストッパ１４０と、連結ピン１５０と、支持レバー１６０とを備えている。

図３ないし図５に示すように、マウント装置１１０は、キャブ３０を支持する装置であり、フロントフレーム１１にボルト５１を用いて搭載されている。マウント装置１１０は、内部に粘性流体であるシリコンオイルが封入された液体封入式のマウント装置であり、可動軸１１１、カップ１１２、およびクッションラバー１１３を備える。
可動軸１１１は円柱状とされ、鉛直に立設されている。可動軸１１１の外周には、クッションラバー１１３が一体に形成されている。カップ１１２は可動軸１１１およびクッションラバー１１３によって液密状態に塞がれている。
キャブ３０に振動が発生した場合、可動軸１１１の変位によりシリコンオイルが攪拌され、この際の粘性抵抗により振動が減衰される。

マウント側ブラケット１２０は、底部１２１および側部１２２により略Ｊ字状に形成される。
底部１２１は、ボルト１１４によってマウント装置１１０の可動軸１１１に固定される。
側部１２２は、底部１２１の左右（図４中左右方向）両端からそれぞれ上方に突出して一体形成されており、一方の側部１２２Ａは、他方の側部１２２Ｂよりも長く突出して形成されている。側部１２２の互いに対向する位置には、連結ピン１５０が取り付けられる取付孔１２３が設けられ、取付孔１２３の外周には、内側に突出したボス部１２４が設けられている。

キャブ側ブラケット１３０は、キャブ３０の後側のフレームに溶接等の固着手段を用いて固定されたベース部１３１と、ベース部１３１の下端に取り付けられた円筒状の取付部１３２とで構成されている。
取付部１３２の取付孔１３３には、その両端から挿入された金属製のブッシュ１３４を介して連結ピン１５０が取り付けられており、ブッシュ１３４回りでキャブ側ブラケット１３０を回動させることにより、キャブ３０をチルトアップ、チルトダウンさせることが可能である。なお、図５（Ｂ）では、ベース部１３１および取付部１３２については図示されていない。
また、取付部１３２の所定位置には、内部にグリース等の潤滑油を供給するための給脂ニップル３００が設けられている（図３参照）。そして、図４に示すように、ブッシュ１３４とボス部１２４との間には、シム１７０が挿入されている。

以上の各ブラケット１２０、１３０によれば、それぞれの取付孔１２３，１３３は、中心が同軸線上に位置するようにして設けられている。そして、取付孔１２３の内径寸法およびブッシュ１３４の内径寸法は、連結ピン１５０の大径部１５０Ａの外径寸法と略等しく、ブッシュ１３４の外径寸法は、取付孔１３３の内径寸法とほぼ等しいことから、キャブ３０は、キャブ側ブラケット１３０、連結ピン１５０、およびマウント側ブラケット１２０を介して、ほぼ隙間なくマウント装置１１０に支持されることになる。

ストッパ１４０は、フロントフレーム１１にボルト５２により固定されるベース部１４１と、ベース部１４１に間隔を空けて立設された一対の側部１４２とで構成され、これらの側部１４２の間において、ベース部１４１の中央に設けられた開口部を利用してマウント装置１１０が配置されている。各側部１４２の互いの対向位置には挿通孔１４３が設けられている。挿通孔１４３もまた、その中心は前記取付孔１２３，１３３と同軸線上にあり、各挿通孔１４３内には、連結ピン１５０の両端側が位置している。挿通孔１４３の内径寸法は、大径部１５０Ａの外径寸法よりも所定値（２×ｔ）だけ大きい。

図４に示すように、連結ピン１５０は、略円柱形状に形成されており、水平方向（図４中左右方向）の長さがＷ１である大径部１５０Ａと、水平方向の長さがＷ２である小径部１５０Ｂとを備える。
大径部１５０Ａの左右両端は、それぞれストッパ１４０の側部１４２の外側に突出している。大径部１５０Ａの外周面と挿通孔１４３の内周面との間には、径方向の寸法がｔである環状の隙間１４４が形成されている。この隙間１４４が存在することにより、連結ピン１５０は、径方向（図４中の上下方向）にそれぞれ寸法ｔだけ変位可能であり、換言すれば、ストッパ１４０により所定の変位量であるｔ以上の変位量が規制されている。

一方、連結ピン１５０の小径部１５０Ｂには、連結ピン１５０の軸線方向に対して直交する方向に延出した支持レバー１６０が基端側の支持孔１６１を介して挿通され、支持レバー１６０が連結ピン１５０の小径部１５０Ｂに対して片持ち状に溶接等により一体に固定されている。
連結ピン１５０において、大径部１５０Ａの外周であって小径部１５０Ｂ側の端部には、略円筒形状の隙間埋め部材２００が溶接等により小径部１５０Ｂ及び支持レバー１６０に固定されている。よって、連結ピン１５０と支持レバー１６０と隙間埋め部材２００とは一体となって１つの部品を構成する。隙間埋め部材２００の外径寸法は、ストッパ１４０の側部１４２に設けられた挿通孔１４３の内径寸法に略等しい。このような隙間埋め部材２００は、側部１４２の外方に位置している。
他方、マウント側ブラケット１２０の側部１２２Ａにおいて、支持レバー１６０の先端側と対向する面には、支持レバー１６０側に向けて水平に突出したボス部１６２が設けられている。ボス部１６２としては、長さの長いボス部１６２Ａ、および長さの短いボス部１６２Ｂの２種類が存在し、これらが並設されている（図５参照）。

図４では、支持レバー１６０の先端が長さの長いボス部１６２Ａに固定ボルト１６３にて固定されている。図５では、連結ピン１５０が支持レバー１６０ごと軸線方向に移動し、かつ長さの短いボス部１６２Ｂ側に回動しており、移動した位置で支持レバー１６０が固定ボルト１６３によって該ボス部１６２Ｂに固定されている。支持レバー１６０が各ボス部１６２Ａ，１６２Ｂに固定されている間は、連結ピン１５０が回動したり、軸線方向に移動したりすることはなく、連結ピン１５０の抜けが防止される。そして特に、支持レバー１６０が短いボス部１６２Ｂに固定された状態では、隙間埋め部材２００がストッパ１４０の側部１４２に設けられた挿通孔１４３に押し込められることになる。

支持レバー１６０には、固定ボルト１６３と同一のネジ径の抜きタップ１６５が設けられており、この抜きタップ１６５に固定ボルト１６３を螺合させてその先端を側部１４２に当接させ、さらに螺入操作することで支持レバー１６０ごと連結ピン１５０を元の位置に戻し、隙間埋め部材２００を挿通孔１４３から抜くことができる。

次に、キャブ３０がチルトダウンしている状態から、チルトアップ方向に回動させるときの動作について説明する。
図１に示すように、キャブ３０がチルトダウンしている状態では、支持レバー１６０は図４に示す位置にあり、連結ピン１５０に取り付けられた隙間埋め部材２００は挿通孔１４３から所定距離離れている。

キャブ３０をチルトアップ方向に回動させるときには、図４に示す状態において、長いボス部１６２Ａから固定ボルト１６３を外し、支持レバー１６０を連結ピン１５０と共に回動させてその先端を短いボス部１６２Ｂに位置させる。この状態から、ハンマーで支持レバー１６０の基端側である連結ピン１５０の小径部１５０Ｂの端部（図４中右端部）を叩く。こうすることで、連結ピン１５０を支持レバー１６０および隙間埋め部材２００ごと図４中左方向（車体外側方向）に移動し、隙間埋め部材２００を挿通孔１４３に押し込み、隙間１４４を埋める。この作業により、連結ピン１５０、支持レバー１６０、および隙間埋め部材２００は、図５に２点鎖線で示す位置から実線で示す位置となる。そして、支持レバー１６０を固定ボルト１６３にてボス部１６２Ｂに固定する。図３の車体右側に配置されたリア側支持構造１００Ｂと同様に、図３の車体左側に配置されたリア側支持構造１００Ｂでも、隙間埋め部材２００によって隙間１４４を埋めることにより、キャブ３０の回動軸心が左右で一致し、キャブ３０の回動軸がぶれることがなくなる。

隙間埋め部材２００が隙間１４４内に挿入された状態で、キャブ３０に図２の矢印ＴＵ方向の力を加え、連結ピン１５０を回動軸としてキャブ３０をチルトアップさせる。
なお、キャブ３０をチルトアップ状態からチルトダウン状態になるように回動させるときも、チルトアップさせる場合と同様に、隙間埋め部材２００を隙間１４４内に挿入した状態で行う。
そして、連結ピン１５０を元の位置に戻す場合には、固定ボルト１６３を抜きタップ１６５に螺入して支持レバー１６０および隙間埋め部材２００ごと戻し、隙間１４４から隙間埋め部材２００を抜く。元の位置に戻った支持レバー１６０を固定ボルト１６３にてボス部１６２Ａに固定する。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、建設機械として、フロントフレーム１１とリアフレーム２１とで車体フレームが構成されるアーティキュレート型のダンプトラック１について説明したが、単一の車体フレームを備えたリジット型のダンプトラックや、油圧ショベル、ブルドーザ等の他の建設機械であってもよい。

また、前記実施形態では、マウント装置１１０として液体封入式のマウント装置について説明したが、ゴムやバネ等を用いた他の形式のマウント装置であってもよい。
さらに、液体封入式のマウント装置であっても、可動軸の下端に円板状のダンピングプレートを設け、ダンピングプレートとカップの底面との間に前記可動軸を上方に付勢するコイルバネを設けた構造のマウント装置を採用してもよい。このマウント装置では、ダンピングプレートの外周にフランジ部が形成されており、振動発生時にはフランジ部とこれに対向するカップの内壁との隙間空間を粘性流体が移動するのであるが、この時の流体の抵抗により振動を効率的に減衰できる。また、該マウント装置では、クッションラバーについても、可動軸回りにゴム筒体および金属筒体を径方向に交互に積層させた構造が採用されており、可動軸が傾く方向への振動を確実に吸収・減衰可能である。

本発明は、ダンプトラックの他、チルト可能なキャブを有する他の建設機械に利用することができる。

１…建設機械であるダンプトラック、１１…車体フレームであるフロントフレーム、３０…キャブ、１１０…マウント装置、１２０…マウント側ブラケット、１４０…ストッパ、１４３…挿通孔、１４４…隙間、１５０…連結ピン、１６０…支持レバー、１６２，１６２Ａ，１６２Ｂ…ボス部、１６３…固定ボルト、１６５…抜きタップ、２００…隙間埋め部材。

Claims (3)

1. 車体フレームと、
   車体フレームに搭載されたマウント装置と、
   前記マウント装置上に連結ピンを介して回動自在に連結されたキャブとを備え、
   前記車体フレームには、前記連結ピンが挿通される挿通孔を有したストッパが設けられ、
   前記ストッパの挿通孔と前記連結ピンとの間には、前記連結ピンの径方向への所定以上の変位量を規制する隙間が形成され、
   前記連結ピンは、軸線方向に沿って移動自在に設けられ、
   前記連結ピンの外周には、該連結ピンの移動に伴って前記隙間に対して挿抜される隙間埋め部材が一体に設けられている
   ことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記連結ピンは、前記マウント装置に設けられたマウント側ブラケットに回動自在に取り付けられ、
   前記連結ピンには、該連結ピンの軸線方向に対して直交する方向に延出した支持レバーが固定され、
   前記マウント側ブラケットには、前記支持レバーとの対向面間に位置し、かつ前記支持レバーの先端側が固定されるボス部が設けられ、
   前記ボス部としては、前記マウント側ブラケットからの距離が異なる２種類が並設されている
   ことを特徴とする建設機械。
3. 請求項２に記載の建設機械において、
   前記支持レバーには、厚さ方向に貫通する抜きタップが設けられ、
   前記２種類のボス部のうちの一方のボス部には、前記支持レバーが、前記抜きタップに螺入可能な固定ボルトによって固定される
   ことを特徴とする建設機械。

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