JP6571052B2 - 小型油圧ショベル - Google Patents

Description

本発明は、市街地等の狭い作業現場での掘削作業に好適に用いられる小型油圧ショベルに関し、特に、油圧アクチュエータを制御する制御弁群が上部旋回体のオペレータの居住領域の下方に設けられた小型油圧ショベルに関する。

一般に、市街地等の狭い作業現場での掘削作業には、ミニショベルと呼ばれる小型油圧ショベルが好適に用いられる。この小型油圧ショベルは、建物の内部の解体作業、街路等の狭い場所での掘削作業に用いられるため、例えばミニショベルの中でも小型の機械重量が０．８〜４トン程度に設定されている。

ここで、小型油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体上に旋回装置を介して支持された上部旋回体と、上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられたフロント装置と、上部旋回体の後側に位置してフロント装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイトとを含んで構成されている。

小型油圧ショベルとしては、上部旋回体を旋回動作させたときに、上部旋回体とフロント装置とが、下部走行体の車幅寸法と下部走行体の前，後方向の長さ寸法とに収まるように構成された超小旋回型の小型油圧ショベルも知られている。超小旋回型の小型油圧ショベルは、通常、側溝掘り作業等に用いるオフセットフロント装置を備えている。このオフセットフロント装置は、ロアブームとアッパブームとを有し、アーム支持体を介してアッパブームに取付けられたアームが、ロアブームに対して左，右方向に平行移動する構成となっている。

オフセットフロント装置は、ロアブームを大きく仰動させると共にアームをロアブーム側に折り畳むことにより、超小旋回姿勢をとることができる。この超小旋回姿勢では、上部旋回体を旋回させたときに、上部旋回体とオフセットフロント装置とが下部走行体の幅寸法と前，後方向の長さ寸法内で全旋回することができる。従って、超小旋回型の小型油圧ショベルは、市街地等の狭い作業現場においても、上部旋回体とオフセットフロント装置とが周囲の障害物に接触することなく、円滑に旋回動作を行うことができ、オフセットフロント装置を用いて側溝掘り作業等を効率良く行うことができる。

超小旋回型の小型油圧ショベルの上部旋回体を構成する旋回フレームは、旋回装置の旋回輪が取付けられたセンタフレームと、上部旋回体の旋回中心よりも左，右方向の右側に片寄ってセンタフレーム上に立設された左，右の縦板とを有している。各縦板の前側は、オフセットフロント装置を構成するロアブームのフート部が取付けられるブラケットとなっている。また、各縦板の後側には、上部旋回体の旋回中心よりも後側に位置して横板が設けられ、この横板は、左縦板よりも左側に延びている。

一方、センタフレームには、旋回装置の旋回輪を取付けるための旋回輪取付孔群が旋回中心を中心として円形状に列設されている。この上で、センタフレームの旋回輪取付孔群による円の内側には、旋回装置の旋回モータを挿通するための旋回モータ挿通孔が、左縦板から左側に離間し、かつ旋回中心よりも前側に位置して穿設されている。さらに、センタフレーム上には、旋回モータ挿通孔を取囲む位置に、旋回モータが取付けられる旋回モータ取付座が固着されている。

ここで、小型油圧ショベルは、一般的なトラックに積んで搬送できるように、小型化、軽量化する必要がある。そこで、小型油圧ショベルには、旋回装置が取付けられるセンタフレームだけを厚板で形成することにより、旋回フレームの軽量化を図るようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開２００６−１９３９１４号公報

ところで、特許文献１によるものでは、旋回フレームを構成する構造体のうち、センタフレームの板厚寸法だけを厚くしている。このため、センタフレームの周囲の部材の強度を高めるために旋回フレームには新たな補強が必要になるから、旋回フレームの重量が増大するという問題がある。

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、旋回フレームの強度を高めると共に、旋回フレームを軽量化できるようにした小型油圧ショベルを提供することにある。

本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回装置を介して支持された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたオフセットフロント装置と、前記上部旋回体の後側に位置して前記オフセットフロント装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイトとからなり、前記上部旋回体の旋回フレームは、前記旋回装置の旋回輪が取付けられるセンタフレームと、前記上部旋回体の旋回中心よりも右側に片寄って前記センタフレーム上に立設され前側に前記オフセットフロント装置が取付けられるブラケットを有している左，右の縦板と、前記上部旋回体の旋回中心よりも後側に位置して前記左縦板よりも左側に延びた横板と、前記センタフレームに前記旋回中心を中心として円形状に列設され前記旋回装置の旋回輪を取付けるための旋回輪取付孔群と、前記旋回装置の旋回モータを挿通するために前記旋回輪取付孔群による円の内側で前記左縦板から左側に離間し、かつ前記旋回中心よりも前側に穿設された旋回モータ挿通孔と、前記旋回モータ挿通孔を取囲んで前記センタフレーム上に固着され前記旋回モータが取付けられる旋回モータ取付座とを含んで構成され、前記上部旋回体および前記オフセットフロント装置は、前記下部走行体の車幅内で旋回可能な超小旋回型の小型油圧ショベルに適用される。

本発明が採用する構成の特徴は、前記旋回フレームのセンタフレームは、前記旋回輪取付孔群よりも左側で前記横板よりも前側が切欠かれた切欠部位となっており、前記左縦板よりも左側で前記横板よりも前側には、前記センタフレームと前記切欠部位の上側に位置する取付台上に制御弁群が取付けられている制御弁ユニットが設けられており、前記制御弁ユニットの上側位置には、前記カウンタウエイトとの間にオペレータが居住する居住領域が設けられており、前記上部旋回体の前記旋回中心、前記旋回モータおよび前記制御弁ユニットの重心位置を通る斜めの直線に沿うように前記切欠部位を左斜め前側に延びると共に基端側が前記センタフレームに取付けられ先端側が自由端となった傾斜フレームが設けられており、前記制御弁ユニットの前記取付台は、左前側部位が前記傾斜フレームに支持されたことにある。

本発明によれば、小型油圧ショベルにおける旋回フレームの強度を高めることができる上に、旋回フレームを軽量化することができる。

本発明の実施の形態に適用される超小旋回型の小型油圧ショベルを示す斜視図である。 小型油圧ショベルをオフセットフロント装置を超小旋回姿勢とした状態で示す正面図である。 キャノピを省略した状態で小型油圧ショベルを上方から見た平面図である。 上部旋回体を運転席台座、各種カバー類を省略した状態で示す平面図である。 取付台に各走行操作レバー、各操作ペダルおよび制御弁群を組付けたサブ組立体を示す斜視図である。 旋回フレームと制御弁ユニットと運転席台座とを組付けた状態で示す斜視図である。 図６に示す旋回フレーム、制御弁ユニットをセンタジョイント、旋回モータと共に示す平面図である。 旋回フレームと取付台とを分解して示す分解斜視図である。 旋回モータ取付座を介して旋回モータが取付けられた旋回フレームを示す斜視図である。 図９中の旋回フレームと旋回モータ取付座と旋回モータとを分解した状態で示す要部拡大の分解斜視図である。

以下、本発明に係る小型油圧ショベルの実施の形態を、超小旋回型の小型油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図１０を参照しつつ詳細に説明する。

図１、図２において、超小旋回型の小型油圧ショベル１は、例えば市街地における道路脇の側溝掘り作業などの狭い場所での掘削作業に用いられ、一般的なトラックによって搬送できるように、例えば機械重量が０．８〜４トン程度に設定されている。この小型油圧ショベル１は、トラックフレーム２Ａの左，右両側にクローラ式の走行装置２Ｂを備えた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支持された上部旋回体４と、下部走行体２の前側に設けられた排土板５と、上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられたオフセットフロント装置６と、上部旋回体４の後側に位置してオフセットフロント装置６との重量バランスをとるためのカウンタウエイト２８とを含んで構成されている。

旋回装置３は、下部走行体２と上部旋回体４との間に設けられた旋回輪７と、上部旋回体４を旋回駆動する旋回モータ８（図４参照）とにより構成されている。図２に示すように、旋回輪７は、後述する旋回フレーム９のセンタフレーム１０に取付けられる外輪７Ａと、外輪７Ａ内に外輪７Ａと同軸に配置され複数個の鋼球（いずれも図示せず）を介して回転自在に接続され、下部走行体２のトラックフレーム２Ａ上に取付けられた内筒７Ｂとにより構成されている。内筒７Ｂの内周側には、内歯（図示せず）が形成され、この内歯には、後述する旋回モータ８のピニオン８Ｂが噛合している。

また、外輪７Ａには、軸方向に貫通するボルト挿通孔（図示せず）が周方向に列設されている。外輪７Ａは、各ボルト挿通孔に挿通されたボルト（図示せず）をセンタフレーム１０の旋回輪取付孔群１７に螺着することにより、センタフレーム１０に取付けられている。

一方、旋回モータ８は、後述するセンタフレーム１０上に固着された旋回モータ取付座１９に取付けられている。具体的には、図１０に示すように、旋回モータ８は、上，下方向に延びる段付筒状のモータケース８Ａと、モータケース８Ａに設けられた油圧モータ、減速装置、出力軸（いずれも図示せず）と、出力軸に設けられたピニオン８Ｂとを含んで構成されている。

旋回モータ８は、モータケース８Ａの下部に水平方向に延びて設けられた複数のブラケット８Ａ１が旋回モータ取付座１９上に載置される。この状態で、複数本のボルト８Ｃを各ブラケット８Ａ１に挿通し、各ボルト８Ｃを旋回モータ取付座１９のねじ孔１９Ｂに螺着する。これにより、旋回モータ８は、旋回モータ取付座１９（センタフレーム１０）上に取付けられている。

オフセットフロント装置６は、後述する旋回フレーム９の左，右の前縦板１１，１２にブームフート部６Ａ１が俯仰動可能に取付けられたロアブーム６Ａと、ロアブーム６Ａの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられたアッパブーム６Ｂと、アッパブーム６Ｂの先端側に左，右方向に揺動可能に取付けられたアーム支持体６Ｃと、アーム支持体６Ｃの先端側に上，下方向に回動可能に取付けられたアーム６Ｄと、アーム６Ｄの先端側に上，下方向に回動可能に取付けられたバケット６Ｅと、ロアブーム６Ａとアーム支持体６Ｃとの間を連結するリンク６Ｆと、これらを動作させるためのブームシリンダ６Ｇ、オフセットシリンダ６Ｈ、アームシリンダ６Ｊ、バケットシリンダ６Ｋとにより構成されている。

一方、図３、図４に示すように、ロアブーム６Ａのブームフート部６Ａ１は、左，右の前縦板１１，１２の前側に位置するブラケット１１Ａ，１２Ａに連結ピン（図示せず）を介して回動可能に結合されている。さらに、各シリンダ６Ｇ〜６Ｋは、それぞれ後述の制御弁群２６に各油圧ホース４３を介して接続されている。

オフセットフロント装置６は、オフセットシリンダ６Ｈが伸長、縮小することにより、アーム６Ｄをロアブーム６Ａに対して左，右方向に平行移動させる。この状態でロアブーム６Ａを俯仰動させつつアーム６Ｄ、バケット６Ｅを回動させることにより、側溝等の掘削作業を行うことができる。

ここで、図２に示すように、オフセットフロント装置６は、ロアブーム６Ａの先端側を最も後方まで仰動させ、かつアーム６Ｄをロアブーム６Ａ側に折り畳むことにより、超小旋回姿勢をとることができる。オフセットフロント装置６を超小旋回姿勢とした状態（上方に立上げた状態）では、上部旋回体４を旋回させたときに、上部旋回体４とオフセットフロント装置６とが、下部走行体２の左，右方向の幅寸法（車幅寸法）と前，後方向の長さ寸法内で全旋回することができる構成となっている。この場合、図３に示すように、下部走行体２の車幅寸法は、左，右の走行装置２Ｂ間の幅寸法Ｌによって設定されている。

上部旋回体４は、後述する旋回フレーム９、カウンタウエイト２８、エンジン２９、油圧ポンプ３０、熱交換器３１、運転席台座３２、足置き部材３３を含んで構成されている。

ここで、図３に示すように、上部旋回体４は、下部走行体２の車幅寸法（左，右の走行装置２Ｂ間の幅寸法Ｌ）とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有している。一方、カウンタウエイト２８の外周面２８Ａは、上部旋回体４の旋回中心Ｏを中心とした旋回半径Ｒの仮想円Ｃ１内に収まるように、上方から見てほぼ円形状に形成されている。これにより、小型油圧ショベル１は、オフセットフロント装置６を上方に立上げた超小旋回姿勢の状態で、上部旋回体４が下部走行体２上で旋回中心Ｏを中心として旋回したときに、上部旋回体４がオフセットフロント装置６と共にほぼ下部走行体２の左，右方向の幅寸法（車幅寸法）と前，後方向の長さ寸法内に収まる超小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。

次に、上部旋回体４の支持構造体をなす旋回フレーム９の構成について、図４〜図１０を参照しつつ説明する。

旋回フレーム９は、上部旋回体４のベースとなるもので、強固な支持構造体を形成している。図７、図９等に示すように、旋回フレーム９は、旋回装置３を構成する旋回輪７の外輪７Ａが取付けられる平板状のセンタフレーム１０と、センタフレーム１０の前，後方向の中間部から前側に位置してセンタフレーム１０上に左，右方向に一定の間隔を保った状態で前，後方向に延びて立設された左前縦板１１、右前縦板１２と、センタフレーム１０の前，後方向の中間部に位置する右前縦板１２の後端から左，右方向の左側に延びて立設された中間横板１３と、センタフレーム１０の左端近傍に位置して中間横板１３から後方に延びて立設された左後縦板１４と、右前縦板１２の後側に連続するように中間横板１３から後方に延びて立設された右後縦板１５と、左，右の後縦板１４，１５の後端に亘って左，右方向に延びて立設された後横板１６と、後述する制御弁ユニット２４とを含んで構成されている。

センタフレーム１０は、例えば厚肉な鋼板からなり、前，後方向に長尺な長方形状に形成されている。また、図７に示すように、センタフレーム１０には、上部旋回体４の旋回中心Ｏを中心として旋回輪取付孔群１７が円形状に列設されている。この旋回輪取付孔群１７は、旋回装置３を構成する旋回輪７の外輪７Ａを取付けるための複数個のねじ孔１７Ａからなり、各ねじ孔１７Ａは、旋回中心Ｏを中心とする仮想円Ｃ２上に配置されている。この場合、大きな旋回輪７によって上部旋回体４を安定的に支持できるように、旋回輪取付孔群１７は、センタフレーム１０の全幅に近い位置まで大きく形成されている。

この上で、センタフレーム１０は、旋回輪取付孔群１７よりも左側で、中間横板１３よりも前側が切欠かれており、この切欠端縁１０Ａには、後述の傾斜フレーム２３が設けられている。また、センタフレーム１０の前端縁１０Ｂは、各前縦板１１，１２の前部よりも旋回輪取付孔群１７側に後退した位置に配置されている。この前端縁１０Ｂには、後述の右前フレーム２０、左前フレーム２１が設けられている。さらに、切欠端縁１０Ａから左側部分は、センタフレーム１０の左側部分を省略することにより、空間状の切欠部位１０Ｃとなっている。この切欠部位１０Ｃによって旋回フレーム９の軽量化が図られている。

図１０に示すように、センタフレーム１０には、旋回装置３を構成する旋回モータ８のピニオン８Ｂを挿通するための旋回モータ挿通孔１８が設けられている。この旋回モータ挿通孔１８は、旋回輪取付孔群１７による仮想円Ｃ２の内側で、左前縦板１１から左側に離間し、かつ旋回中心Ｏよりも前側に穿設された円形孔として形成されている。旋回モータ挿通孔１８は、旋回モータ８のピニオン８Ｂが挿通されるものであるから、旋回輪７（仮想円Ｃ２）の近傍に配置されている。

左，右の前縦板１１，１２は、上部旋回体４の旋回中心Ｏよりも左，右方向の右側に片寄った位置に配置されている。左，右の前縦板１１，１２のうち旋回中心Ｏよりも前側となる部位は、センタフレーム１０から上方に突出した山形のブラケット１１Ａ，１２Ａとなっている。これらブラケット１１Ａ，１２Ａには、ロアブーム６Ａのブームフート部６Ａ１が俯仰動可能に取付けられる。ここで、左前縦板１１は、後述する居住領域４７の右側の端縁を構成している。

中間横板１３は、旋回中心Ｏよりも後側に位置して左前縦板１１よりも左側に延び、センタフレーム１０の切欠端縁１０Ａから左方向に突出している。中間横板１３は、後述するエンジン２９と制御弁ユニット２４との間を仕切ると共に、後述する運転席台座３２の前側を支持するものである。

次に、旋回フレーム９の一部を構成すると共に、本実施の形態の特徴部分に関連する旋回モータ取付座１９について述べる。

旋回モータ取付座１９は、旋回モータ８が取付けられるもので、旋回モータ挿通孔１８を取囲んでセンタフレーム１０上に固着されている。図１０に示すように、旋回モータ取付座１９は、略長方形状（略六角形状）の厚板の中央に、旋回モータ挿通孔１８と連通する旋回モータ取付孔１９Ａを有している。ここで、旋回モータ取付座１９は、旋回輪取付孔群１７の各ねじ孔１７Ａの中心軸を通る仮想円Ｃ２の接線方向が長尺となるように配置されている。これにより、旋回モータ取付座１９は、旋回輪取付孔群１７が列設された周方向、即ち、センタフレーム１０に対して旋回輪７の外輪７Ａが取付けられる方向で、この取付部分を旋回モータ取付座１９によって長い距離で補強することができる。

また、旋回モータ取付座１９には、旋回モータ取付孔１９Ａの周囲、具体的には、角部の４箇所にねじ孔１９Ｂが形成されている。図８に示すように、旋回モータ取付座１９は、例えば、全周がセンタフレーム１０の上面に溶接手段を用いて固着されている。そして、旋回モータ取付座１９には、旋回モータ取付孔１９Ａにピニオン８Ｂが挿通されつつ、モータケース８Ａの各ブラケット８Ａ１が載置される。この状態で、各ブラケット８Ａ１に挿通したボルト８Ｃを、旋回モータ取付座１９のねじ孔１９Ｂに螺着する。これにより、旋回モータ取付座１９上に旋回モータ８を取付けることができる。

次に、本実施の形態の特徴部分となる旋回フレーム９の右前フレーム２０、左前フレーム２１、左後フレーム２２、傾斜フレーム２３の構成について述べる。

旋回フレーム９には、左前縦板１１の左側に位置して左前縦板１１に沿うようにセンタフレーム１０の前端縁１０Ｂから前側に延びた右前フレーム２０と、右前フレーム２０から左側に離間しセンタフレーム１０の左部位から前側に延びた左前フレーム２１と、中間横板１３に沿うようにセンタフレーム１０から切欠端縁１０Ａから左側に延びた左後フレーム２２と、後述の傾斜フレーム２３が設けられている。

図８に示すように、左，右の前フレーム２０，２１は、断面Ｃ字状の鋼材からなり、その上面側には、後述する制御弁ユニット２４の取付台２５の前側部分を取付けるためのボルト２７が挿通されるボルト挿通孔２０Ａ，２１Ａが、例えば前，後方向に離間して２個形成されている。一方、左後フレーム２２には、取付台２５の後側部分を取付けるためのボルト２７が螺着されるねじ孔２２Ａが、例えば左，右方向に離間して２個形成されている。

傾斜フレーム２３は、センタフレーム１０の左前部分に設けられている。傾斜フレーム２３は、センタフレーム１０の左前部分から左斜め前側に延びて設けられている。即ち、傾斜フレーム２３は、基端側がセンタフレーム１０の切欠端縁１０Ａの前部位置に取付けられ、先端側が自由端となって径方向の外側に向けて延びている。

傾斜フレーム２３は、長尺な台形状の上面板部２３Ａと、この上面板部２３Ａの長辺から立下った一対の立下り板部２３Ｂとにより、断面Ｃ字状の強度部材として形成されている。上面板部２３Ａには、取付台２５の左前側部分を取付けるためのボルト２７が挿通されるボルト挿通孔２３Ｃが、例えば左，右方向に離間して２個形成されている。

ここで、図７に示すように、傾斜フレーム２３は、上部旋回体４の旋回中心Ｏ、旋回装置３の旋回モータ８および後述する制御弁ユニット２４の重心位置Ｇを通る斜めの直線Ｂ−Ｂに沿うように延びている。

これにより、傾斜フレーム２３は、センタフレーム１０の左側を大きく切欠いた状態でも、制御弁ユニット２４の取付台２５を支持するための支持面積を確保している。また、傾斜フレーム２３は、制御弁ユニット２４の重心位置Ｇを通る斜めの直線Ｂ−Ｂに沿って形成されているから、制御弁ユニット２４をバランスよく安定的に支持している。

さらに、傾斜フレーム２３の基端側が取付けられているセンタフレーム１０の左前側部位には、近傍に位置して旋回モータ取付座１９が取付けられている。これにより、傾斜フレーム２３の取付強度を担うセンタフレーム１０の左前側部位の剛性を高めることができる。しかも、旋回モータ取付座１９は、旋回輪取付孔群１７による仮想円Ｃ２の接線方向が長尺となるように配置しているから、旋回モータ取付座１９の長辺側でセンタフレーム１０を効果的に補強することができる。この結果、傾斜フレーム２３の強度がより一層高まる。

次に、各フレーム２０〜２３の上側に設けられる制御弁ユニット２４の構成について述べる。

制御弁ユニット２４は、旋回フレーム９の左前縦板１１よりも左側で、中間横板１３よりも前側に配置されている。制御弁ユニット２４は、センタフレーム１０と切欠部位１０Ｃの上側に位置する取付台２５と、この取付台２５上に搭載される制御弁群２６とにより構成されている。また、制御弁ユニット２４に後述の走行操作レバー３７、操作ペダル３８，３９等を組付けることにより、図５に示すサブ組立体を組立てることができる。制御弁ユニット２４は、後述するオペレータの居住領域４７の下方位置に配置されている。

図８に示すように、取付台２５は、左端側が上部旋回体４の仮想円Ｃ１に沿って円弧状に湾曲した略扇状の平板からなる下板２５Ａと、下板２５Ａの前側位置に立設された縦板からなる支柱２５Ｂと、支柱２５Ｂの上部に左，右方向に延びて設けられたレバー・ペダル取付板２５Ｃとを含んで構成されている。ここで、レバー・ペダル取付板２５Ｃは、居住領域４７の最前部分を構成している。

下板２５Ａの右前側には、右前フレーム２０の各ボルト挿通孔２０Ａに対応する位置にねじ孔２５Ａ１（溶接ナット）が設けられている。下板２５Ａの中央前側には、左前フレーム２１の各ボルト挿通孔２１Ａに対応する位置にねじ孔２５Ａ２が設けられている。下板２５Ａの左後側には、左後フレーム２２の各ねじ孔２２Ａに対応する位置にボルト挿通孔２５Ａ３が設けられている。さらに、下板２５Ａの前，後方向の中間部の左寄り位置には、傾斜フレーム２３の各ボルト挿通孔２３Ｃに対応する位置にねじ孔２５Ａ４が設けられている。

制御弁群２６は、取付台２５の下板２５Ａ上に搭載されている。制御弁群２６は、レバー・ペダル取付板２５Ｃの後側近傍に位置し、複数個の制御弁を左，右方向に連ねることにより構成されている。制御弁群２６は、オフセットフロント装置６の各シリンダ６Ｇ〜６Ｋ、下部走行体２の走行モータ、旋回装置３の旋回モータ８および油圧ポンプ３０に後述の油圧ホース４３を介して接続されている。

このように構成された制御弁ユニット２４は、取付台２５の下板２５Ａ上に制御弁群２６を搭載する。図７に示すように、このときに、制御弁ユニット２４の重心位置Ｇは、制御弁群２６の上部のほぼ中央に位置している。そこで、重心位置Ｇが傾斜フレーム２３上に位置するように、制御弁ユニット２４を、右前フレーム２０、左前フレーム２１、左後フレーム２２、傾斜フレーム２３上に載置する。

図８に示すように、右前フレーム２０の各ボルト挿通孔２０Ａに下側から挿通したボルト２７を、下板２５Ａのねじ孔２５Ａ１に螺着する。また、左前フレーム２１の各ボルト挿通孔２１Ａに下側から挿通したボルト２７を、下板２５Ａのねじ孔２５Ａ２に螺着する。一方、下板２５Ａの各ボルト挿通孔２５Ａ３に上側から挿通したボルト２７を、左後フレーム２２の各ねじ孔２２Ａに螺着する。さらに、傾斜フレーム２３の各ボルト挿通孔２３Ｃに下側から挿通したボルト２７を、下板２５Ａのねじ孔２５Ａ４に螺着する。従って、右前フレーム２０、左前フレーム２１および左後フレーム２２は、傾斜フレーム２３と一緒に制御弁ユニット２４の取付台２５を支持している。

これにより、制御弁ユニット２４は旋回フレーム９の左前側位置に一体的に取付けることができる。このときに、制御弁ユニット２４の取付台２５は、左前側部位が傾斜フレーム２３に支持されている。

次に、小型油圧ショベル１に設けられたカウンタウエイト２８、エンジン２９、運転席台座３２、足置き部材３３等の部材について述べる。

図２、図３等に示すように、カウンタウエイト２８は、オフセットフロント装置６との重量バランスをとるために旋回フレーム９の後側に取付けられている。カウンタウエイト２８は、左，右方向の中央が後方に突出する円弧状の重量物として形成されている。これにより、カウンタウエイト２８の外周面２８Ａは、前述した旋回半径Ｒの仮想円Ｃ１内にほぼ収まる円弧面として形成されている。

エンジン２９は、カウンタウエイト２８の前側に位置して旋回フレーム９上に搭載されている。エンジン２９は、旋回フレーム９の中間横板１３と後横板１６との間に位置して各後縦板１４，１５上に左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン２９の左側には、後述する油圧ポンプ３０が取付けられている。一方、エンジン２９の右側には、冷却ファン（図示せず）が設けられている。

油圧ポンプ３０は、エンジン２９の左側に取付けられ、エンジン２９により回転駆動される。この油圧ポンプ３０は、後述の作動油タンク４２内から油液を吸込みつつ、この油液を高圧な圧油として吐出する。油圧ポンプ３０から吐出された圧油は、制御弁群２６、各油圧ホース４３を介してオフセットフロント装置６の各油圧シリンダ６Ｇ〜６Ｋ等に供給される。

熱交換器３１は、エンジン２９の冷却ファンに対面するように旋回フレーム９上に設けられている。この熱交換器３１は、ラジエータ、オイルクーラ等を含んで構成されている。

運転席台座３２は、旋回フレーム９を構成する左前縦板１１の左側に位置し、エンジン２９の上側を覆うように旋回フレーム９上に設けられている。この運転席台座３２は、上部旋回体４の旋回中心Ｏを通る前，後方向の中心線をＡ−Ａ（図３参照）としたときに、この中心線Ａ−Ａを越えて左前縦板１１まで達する領域が、後述するオペレータの居住領域４７として設定されている。このように、本実施の形態による小型油圧ショベル１では、運転席台座３２上を居住領域４７の後側部分として利用している。一方、運転席台座３２の前側には、制御弁ユニット２４、足置き部材３３等が配置されている。

ここで、図６に示すように、運転席台座３２は、旋回フレーム９の中間横板１３上に位置して左，右方向に延びて立設された前面部位３２Ａと、前面部位３２Ａの上部から後側に延びた運転席取付部位３２Ｂと、運転席取付部位３２Ｂの後部から後側に向けて斜め上側に傾斜した背板部位３２Ｃと、背板部位３２Ｃの上部（後部）から後側に延びたウエイト取付部位３２Ｄとを含んで構成されている。

運転席台座３２は、前面部位３２Ａの下部が旋回フレーム９の中間横板１３の上部に取付けられ、ウエイト取付部位３２Ｄがカウンタウエイト２８の上面に取付けられている。これにより、運転席台座３２は、エンジン２９、油圧ポンプ３０の前側と上側を覆っている。運転席台座３２の運転席取付部位３２Ｂには、後述の運転席３４、左，右のフロント操作装置３５，３６等が取付けられている。

足置き部材３３は、運転席台座３２の前側に位置して旋回フレーム９に設けられている。足置き部材３３は、左，右方向に延びる長方形の平板によって形成されている。足置き部材３３は、前側が取付台２５のレバー・ペダル取付板２５Ｃに取付けられ、後側が運転席台座３２の前面部位３２Ａの下部に取付けられている。足置き部材３３は、取付台２５のレバー・ペダル取付板２５Ｃと運転席台座３２との間に配置され、レバー・ペダル取付板２５Ｃと一緒に居住領域４７の前側部分を構成している。この足置き部材３３の下方には、制御弁ユニット２４の制御弁群２６が配置されている。

次に、運転席台座３２上に搭載される運転席３４、左，右のフロント操作装置３５，３６の構成について説明する。

図１ないし図３に示すように、運転席３４は、運転席台座３２の運転席取付部位３２Ｂに取付けられ、オペレータが着席するものである。運転席３４の左，右両側には、旋回装置３、オフセットフロント装置６を操作するための左，右のフロント操作装置３５，３６が設けられている。

走行操作レバー３７は、運転席３４の前方となる取付台２５のレバー・ペダル取付板２５Ｃに設けられている。この走行操作レバー３７は、前，後方向に傾転操作することにより、下部走行体２の走行を操作するものである。また、レバー・ペダル取付板２５Ｃには、走行操作レバー３７の左，右両側に位置して、操作ペダル３８，３９が配置されている。これら各操作ペダル３８，３９は、例えばオフセットフロント装置６のオフセット操作、オプションとして取付けられる付属機器の操作等を行うものである。

図４に示すように、センタジョイント４０は、上部旋回体４の旋回中心Ｏに設けられている。センタジョイント４０は、下部走行体２と上部旋回体４との間で圧油を流通させるものである。このセンタジョイント４０は、下部走行体２を構成するトラックフレーム２Ａの中央位置に取付けられている。

燃料タンク４１は、オフセットフロント装置６のブームフート部６Ａ１の右側に位置して旋回フレーム９に搭載されている。燃料タンク４１は、貯油タンクを構成するもので、エンジン２９に供給される燃料を貯溜している。

作動油タンク４２は、燃料タンク４１と共に貯油タンクを構成するもので、オフセットフロント装置６のブームフート部６Ａ１の右側に位置して旋回フレーム９に搭載されている。作動油タンク４２は、オフセットフロント装置６の各シリンダ６Ｇ〜６Ｋ、下部走行体２の走行モータ、旋回装置３の旋回モータ８等の油圧アクチュエータに供給される作動油を貯溜している。

複数本の油圧ホース４３は、オフセットフロント装置６の各油圧シリンダ６Ｇ〜６Ｋ等と制御弁群２６と油圧ポンプ３０とセンタジョイント４０とを接続するものである。本実施の形態では、圧油を給排するための各種管体を総称して油圧ホースと述べている。即ち、油圧ホースには、可撓性の耐圧ホース、金属管等を含むものである。

次に、上部旋回体４の周囲を覆うために設けられた外装カバー４４の構成について述べる。

図１ないし図３に示すように、外装カバー４４は、旋回フレーム９を構成する制御弁ユニット２４の取付台２５の前側から左側を覆う左前カバー部４４Ａと、左前カバー部４４Ａとカウンタウエイト２８との間を覆う左後カバー部４４Ｂと、燃料タンク４１、作動油タンク４２等を覆うタンクカバー部４４Ｃと、タンクカバー部４４Ｃの後側に位置して熱交換器３１等を覆う熱交換器カバー部４４Ｄと、エンジン２９のメンテナンス用にカウンタウエイト２８に開閉可能に設けられたエンジンカバー部４４Ｅとを含んで構成されている。

ここで、左前カバー部４４Ａによって覆われている制御弁ユニット２４の取付台２５は、センタフレーム１０の上側に重なるように配置されている。この場合、左前カバー部４４Ａは、その下側部位を取付台２５の下板２５Ａを越えて下側まで延ばすことにより、周囲の左後カバー部４４Ｂと下側の端縁部を揃えることができ、見栄えを良好にできる。しかも、取付台２５の下板２５Ａと下部走行体２の走行装置２Ｂ（履帯）との間に形成される隙間を小さくでき、乗降時に足が引っ掛からないようにすることができる。

キャノピ４５は、運転席３４の上方と右側方を覆うように旋回フレーム９、カウンタウエイト２８の上側に設けられている。このキャノピ４５は、例えば３柱式のキャノピとして構成されている。また、フロアマット４６は、取付台２５のレバー・ペダル取付板２５Ｃと足置き部材３３の上側を覆うように敷説されている。

図２、図６等に示すように、オペレータの居住領域４７は、小型油圧ショベル１を操作（運転）するときにオペレータが居住するスペースである。オペレータの居住領域４７は、制御弁ユニット２４の上側に位置し、カウンタウエイト２８との間に設けられている。具体的には、運転席台座３２と足置き部材３３とによって居住領域４７が形成されている。

ここで、オペレータの居住領域４７は、エンジン２９の上側を覆う運転席台座３２、制御弁ユニット２４の取付台２５を形成するレバー・ペダル取付板２５Ｃ、制御弁群２６の上側を覆う足置き部材３３等の上側空間を使用している。即ち、居住領域４７の下方には、取付台２５の下板２５Ａ、制御弁群２６、右前フレーム２０、左前フレーム２１、左後フレーム２２、傾斜フレーム２３が配置されている。これにより、上部旋回体４のうちオフセットフロント装置６の左側に形成される限られた領域を最大限に有効利用することができる。従って、居住領域４７は、小型油圧ショベル１においても、可能な限り大きく確保することができる。

本実施の形態による超小旋回型の小型油圧ショベル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。

まず、オペレータは、足置き部材３３に搭乗し、運転席３４に着座する。運転席３４に着座したオペレータが、走行操作レバー３７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、オペレータが、左，右のフロント操作装置３５，３６をレバー操作することにより、上部旋回体４の旋回動作、オフセットフロント装置６による土砂の掘削作業等を行うことができる。

この場合、超小旋回型の小型油圧ショベル１は、オフセットフロント装置６を図２に示す超小旋回姿勢とすることにより、上部旋回体４とオフセットフロント装置６とを、下部走行体２の左，右方向の幅寸法（車幅寸法）と前，後方向の長さ寸法内で全旋回させることができる。これにより、小型油圧ショベル１は、市街地等の狭い作業現場においても、周囲の障害物に干渉することなく、オフセットフロント装置６を用いて側溝掘り作業等を円滑に行うことができる。

かくして、本実施の形態によれば、旋回フレーム９のセンタフレーム１０は、旋回装置３の旋回輪７を取付けるために円形状に列設された旋回輪取付孔群１７よりも左側で中間横板１３よりも前側が切欠かれている。また、旋回フレーム９の左前縦板１１よりも左側で中間横板１３よりも前側には、センタフレーム１０と切欠部位１０Ｃの上側に位置する取付台２５上に制御弁群２６が取付けられている制御弁ユニット２４が設けられている。さらに、制御弁ユニット２４の上側位置には、カウンタウエイト２８との間にオペレータが居住する居住領域４７が設けられている。

この上で、上部旋回体４の旋回中心Ｏ、旋回モータ８および制御弁ユニット２４の重心位置Ｇを通る斜めの直線Ｂ−Ｂに沿うように切欠部位１０Ｃを左斜め前側に延びると共に基端側がセンタフレーム１０に取付けられ先端側が自由端となった傾斜フレーム２３が設けられている。従って、制御弁ユニット２４の取付台２５は、左前側部位を傾斜フレーム２３によって支持することができる。

これにより、傾斜フレーム２３は、センタフレーム１０の左側を大きく切欠いた状態でも、制御弁ユニット２４の取付台２５を支持するために十分な支持面積を確保することができる。また、傾斜フレーム２３は、制御弁ユニット２４の重心位置Ｇを通る斜めの直線Ｂ−Ｂに沿って形成されているから、制御弁ユニット２４をバランスよく安定的に支持することができる。

さらに、傾斜フレーム２３の基端側が取付けられているセンタフレーム１０の左前側部位には、その近傍に位置して旋回モータ取付座１９が取付けられている。これにより、傾斜フレーム２３の取付強度を担うセンタフレーム１０の左前側部位の剛性を、旋回モータ取付座１９によって高めることができる。

この結果、傾斜フレーム２３の剛性、この傾斜フレーム２３による制御弁ユニット２４の支持強度を高めることができる。これにより、旋回フレーム９の強度を高めつつ、旋回フレーム９を軽量化することができる。

また、センタフレーム１０の旋回モータ取付座１９は、旋回モータ挿通孔１８と連通する旋回モータ取付孔１９Ａを有する長方形状の板体からなっている。旋回モータ取付座１９は、旋回輪取付孔群１７による仮想円Ｃ２の接線方向が長尺となるように配置されている。従って、旋回モータ取付座１９は、その長辺側でセンタフレーム１０を効果的に補強することができる。

旋回フレーム９は、左前縦板１１に沿うようにセンタフレーム１０から前側に延びた右前フレーム２０と、右前フレーム２０から左側に離間し傾斜フレーム２３の基端部位の近傍から前側に延びた左前フレーム２１と、中間横板１３に沿うようにセンタフレーム１０から左側に延びた左後フレーム２２とを備えている。この上で、右前フレーム２０、左前フレーム２１および左後フレーム２２は、傾斜フレーム２３と一緒に制御弁ユニット２４の取付台２５を支持している。これにより、傾斜フレーム２３は、センタフレーム１０の左側を大きく切欠いた状態でも、各フレーム２０〜２３によって制御弁ユニット２４の取付台２５を確実に支持することができる。

さらに、旋回フレーム９の後側には、オフセットフロント装置６との重量バランスをとるためのカウンタウエイト２８が設けることができる。カウンタウエイト２８の前側には、旋回フレーム９上に位置してエンジン２９を設けることができる。また、旋回フレーム９には、上部旋回体４の旋回中心Ｏを通る前，後方向の中心線Ａ−Ａを越えて左前縦板１１の近傍位置まで延び中間横板１３とカウンタウエイト２８との間でエンジン２９を覆った状態で運転席台座３２を設けることができる。さらに、運転席台座３２の前側には、制御弁ユニット２４の上側に位置して足置き部材３３が設けられている。これにより、運転席台座３２と足置き部材３３とによってオペレータの居住領域４７を形成することができる。

なお、実施の形態では、運転席３４の上方と右側方を覆うキャノピ４５が設けられたキャノピ仕様の小型油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席の上方と周囲を覆うキャブが設けられたキャブ仕様の小型油圧ショベルに適用してもよい。

１ 小型油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 旋回装置
４ 上部旋回体
６ オフセットフロント装置
７ 旋回輪
８ 旋回モータ
９ 旋回フレーム
１０ センタフレーム
１０Ａ 切欠端縁
１０Ｃ 切欠部位
１１ 左前縦板
１１Ａ、１２Ａ ブラケット
１２ 右前縦板
１３ 中間横板
１７ 旋回輪取付孔群
１８ 旋回モータ挿通孔
１９ 旋回モータ取付座
１９Ａ 旋回モータ取付孔
２０ 右前フレーム
２１ 左前フレーム
２２ 左後フレーム
２３ 傾斜フレーム
２４ 制御弁ユニット
２５ 取付台
２５Ａ 下板
２６ 制御弁群
２８ カウンタウエイト
２９ エンジン
３０ 油圧ポンプ
３１ 熱交換器
３２ 運転席台座
３３ 足置き部材
４７ 居住領域
Ｏ 旋回中心
Ｇ 制御弁ユニットの重心位置
Ｃ２ 仮想円（円）
Ａ−Ａ 前，後方向の中心線
Ｂ−Ｂ 斜めの直線

Claims (4)

1. 下部走行体と、前記下部走行体に旋回装置を介して支持された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたオフセットフロント装置と、前記上部旋回体の後側に位置して前記オフセットフロント装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイトとからなり、
   前記上部旋回体の旋回フレームは、
   前記旋回装置の旋回輪が取付けられるセンタフレームと、
   前記上部旋回体の旋回中心よりも右側に片寄って前記センタフレーム上に立設され前側に前記オフセットフロント装置が取付けられるブラケットを有している左，右の縦板と、
   前記上部旋回体の旋回中心よりも後側に位置して前記左縦板よりも左側に延びた横板と、
   前記センタフレームに前記旋回中心を中心として円形状に列設され前記旋回装置の旋回輪を取付けるための旋回輪取付孔群と、
   前記旋回装置の旋回モータを挿通するために前記旋回輪取付孔群による円の内側で前記左縦板から左側に離間し、かつ前記旋回中心よりも前側に穿設された旋回モータ挿通孔と、
   前記旋回モータ挿通孔を取囲んで前記センタフレーム上に固着され前記旋回モータが取付けられる旋回モータ取付座とを含んで構成され、
   前記上部旋回体および前記オフセットフロント装置は、前記下部走行体の車幅内で旋回可能な超小旋回型の小型油圧ショベルにおいて、
   前記旋回フレームのセンタフレームは、前記旋回輪取付孔群よりも左側で前記横板よりも前側が切欠かれた切欠部位となっており、
   前記左縦板よりも左側で前記横板よりも前側には、前記センタフレームと前記切欠部位の上側に位置する取付台上に制御弁群が取付けられている制御弁ユニットが設けられており、
   前記制御弁ユニットの上側位置には、前記カウンタウエイトとの間にオペレータが居住する居住領域が設けられており、
   前記上部旋回体の前記旋回中心、前記旋回モータおよび前記制御弁ユニットの重心位置を通る斜めの直線に沿うように前記切欠部位を左斜め前側に延びると共に基端側が前記センタフレームに取付けられ先端側が自由端となった傾斜フレームが設けられており、
   前記制御弁ユニットの前記取付台は、左前側部位が前記傾斜フレームに支持されていることを特徴とする小型油圧ショベル。
2. 前記センタフレームの前記旋回モータ取付座は、前記旋回モータ挿通孔と連通する旋回モータ取付孔を有する長方形状の板体からなり、前記旋回モータ取付座は、前記旋回輪取付孔群による円の接線方向が長尺となるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の小型油圧ショベル。
3. 前記旋回フレームには、前記傾斜フレームに加えて、前記左縦板に沿うように前記センタフレームから前側に延びた右前フレームと、前記右前フレームから左側に離間し前記傾斜フレームの基端部位の近傍から前側に延びた左前フレームと、前記横板に沿うように前記センタフレームから左側に延びた左後フレームとが備えられており、
   前記右前フレーム、左前フレームおよび左後フレームは、前記傾斜フレームと一緒に前記制御弁ユニットの前記取付台を支持していることを特徴とする請求項１に記載の小型油圧ショベル。
4. 前記カウンタウエイトの前側には、前記旋回フレーム上に位置してエンジンが設けられており、
   前記旋回フレームには、前記上部旋回体の旋回中心を通る前，後方向の中心線を越えて前記左縦板の近傍位置まで延び前記横板と前記カウンタウエイトとの間で前記エンジンを覆った状態で運転席台座が設けられており、
   前記運転席台座の前側には、前記制御弁ユニットの上側に位置して足置き部材が設けられており、
   前記運転席台座と前記足置き部材とによって前記居住領域が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の小型油圧ショベル。

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