JPH077401Y2 - 建設機械の傾動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、油圧ショベル等のように上部旋回体と下部走
行体とを有する建設機械の傾動装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の建設機械、例えば油圧ショベルにおい
て、その上部旋回体は、左右一対のトラックフレームを
具えた下部走行体と旋回部を介して一体的に連結されて
いるため、路面の傾斜状況に応じて左右のトラックフレ
ームと同角度で傾斜する構造となっている。

そのため、例えば第8a図，第8b図に示したように油圧シ
ョベルＭが傾斜地で土砂等を掘削し、水平地で待機して
いるダンプトラックＴに積込み作業する場合、油圧ショ
ベルＭの機体は傾いているため、掘削時のダンプ高さH₁
に比べ、水平地でにあるダンプトラックＴへの積込のた
めのダンプ高さH₂は高くなる。従って、そのダンプ高さ
を調整する必要があり、特に連続積込みをする場合、ダ
ンプ高さをH₁→H₂→H₁と繰り返して調整する必要がある
ため、サイクルタイムが長くなると共に、オペレータは
傾斜した姿勢で運転するため疲労が大きくなる。

また傾斜地を連続して、登板または、降板するときも第
9a図のように下部走行体1Bと上部旋回体1Aが同じく傾斜
した状態で走行するため疲労が大となる。

そこで、下部走行体の傾斜の影響を受けることなく上部
旋回体を水平に保持するための傾動装置として、第10図
のように上部旋回体1Aの下面に旋回体1cを介してブラケ
ット13aを取り付けると共に、下部走行体1Bの下部フレ
ーム12の上面にブラケット13bを取り付けて両ブラケッ
ト13a,13bを傾動軸11で枢着し、かつブラケット13aと下
部フレーム12とを複数の傾動シリンダ21で連結したもの
が知られている。さらに該傾動装置として、以下の様な
種々の提案がなされている。

（イ）特公昭41−1968号公報には、車輪または、無限軌
道体上に支持された枠構造体と、この上に装架される平
台部と、両者の間を車両または、機械の進行方向に対し
左右方向に傾動可能に連結する流体シリンダとからなっ
て、平台部が車輪または無限軌道駆動用スプロケットの
軸に直角に延長している水平軸上に装架され、平台部は
車輪または無限軌道が、水平面となす傾斜にかかわりな
く一定に調整された状態を保持するために、または、反
対に平台部を水平に対し予定した傾斜位置に調整するよ
うに、この平台部を前記水平軸に関して駆動するように
なっている作動装置を設けた構造が開示されている。

（ロ）特開昭60−253630号公報の旋回作業の旋回体傾動
用油圧回路では、傾斜面部や不整地で垂直な溝が掘削で
きる油圧ショベルとして、走行体のフレームに傾動板を
水平軸線周り、すなわち車両の進行方向に対し左右方向
に傾動自在に枢支し、傾動板上に旋回台及びフロント機
構を有し、フレームと傾動板間に、２個の傾動シリンダ
を設けている。該傾動シリンダは油圧ポンプの圧油に傾
動制御弁及びカウンタバランス弁を介して連通され、ま
た両シリンダの一方のボトム室と他方のロッド室とは、
互いに連通されているので、傾動シリンダの小型化を図
り、傾動制御弁のチャタリング防止及び、旋回体の暴走
の防止を図る構造が開示されている。

（ハ）特開昭61−191729号公報のローリングショベルの
傾動制御装置では、旋回体の下方の傾動板と走行体の下
部フレームとを傾動用油圧シリンダで連結し、目標傾斜
角度と現実の実傾斜角度をcpu等で比較演算し、これに
基づいて傾動用油圧シリンダを伸縮させ旋回体の傾動動
作を自動的に行う構造が開示されている。

（ニ）特開昭62−49004号公報の建設機械の油圧回路に
は、車体フレームと走行体フレームとの間に介設した複
数体のアクチュエータの中心に球面軸受を設け、このア
クチェエータの動作によって球面軸受を中心に全方向に
傾動制御を行うための油圧回路が開示されている。

（ホ）実開昭62−94151号公報の履帯式建設機械用下部
走行体の構造では、短小リンク及び長大リンクの下端を
取り付けるブラケットをそれぞれ下部走行体の下部フレ
ーム上面に設けることにより油圧シリンダをかなり傾斜
した状態で取り付けるため、油圧シリンダの下端も下部
走行体の下部フレーム上面のブラケットに取り付けがで
きる構造とし、油圧シリンダの伸縮により、機械の進行
方向に向って左右方向に傾動可能な構造を開示してい
る。

（ヘ）実開昭62−94152号公報の履帯式建設機械の上部
旋回体傾動機構には、上部旋回体下部のベースフレーム
と下部走行体の旋回輪上面との間に、短小リンク，長大
リンク並びに油圧シリンダを介在させ、油圧シリンダの
伸縮により上部旋回体を機械の進行方向に対し左右方向
に傾動可能にした構造が開示されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の傾動装置を備えた建設機械
は、いずれも傾動シリンダの伸縮により下部走行体1B全
体が一体的に傾動するように構成されているため、左右
の履帯の接地面は常に同一面上にあって傾斜角を等しく
しており、凹凸の激しい地面に履帯の接地面を有効に追
従させることができない欠点がある。

さらに悪路走行や障害物への衝突時における衝撃に対
し、これを吸収することが困難であり、オペレータの疲
労を増大させ、かつ機体内部，エンジン，油圧機器等の
損傷原因となる等の問題があった。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、下部走行体の履帯の接地面を凹凸の激しい地面にも
有効に追従させることができ、また下方からの衝撃を吸
収してオペレータの疲労を軽減させ、かつ機体や搭載機
器の損傷を防止し得るようにした建設機械の傾動装置を
提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案は、上部旋回体と下部
走行体とから成る建設機械であって、 下部走行体を構成する左右一対に分離・独立した走行装
置と、 該走行装置のトラックフレームと上部旋回体を支持する
車体フレームを前方向に傾動可能に枢支した架台と、 前記車体フレームの前後に位置し、車体フレームおよび
トラックフレームにそれぞれ枢着された一対の傾動フレ
ームと、 該傾動フレームの傾斜部の上面と前記車体フレームを連
結する傾動シリンダとより成り、 前記傾動フレームは前記走行装置のトラックフレーム
に、それぞれ緩衝装置を介して枢着されていることを特
徴とする。

また、本考案は、前記傾動フレームは車体フレームに枢
着される下段部と、 トラックフレームに枢着される上段部と、 前記上段部と下段部とを連続させる傾斜部とから成り、 前記傾動シリンダは、該傾動フレームの傾斜部上面と車
体フレームとの間に設けられ、 前記緩衝装置は、該傾動フレームの上段部および下段部
とトラックフレームとの間に設けられていることを特徴
とする。

また、本考案は、前記緩衝装置は、クッションシリンダ
であることを特徴とする。

さらに、本考案は、前記クッションシリンダは下端がト
ラックフレームに枢着されたロッドに巻回されたスプリ
ングと、 該スプリングで上方に付勢されたピストンとからなる第
１緩衝部及び、 上端が傾動フレームに枢着され、前記ピストンの上端が
出入可能なクッション室を有するシリンダと、 該クッション室に充填された緩衝材とから成る第２緩衝
部とから構成されていることを特徴とする。

またさらに、本考案は、前記架台は車体の左右位置でそ
れぞれ車体フレームに固着された上部架台と、 トラックフレームに固着された下部架台とより成り、 前記上部架台と下部架台とを傾動ピンにて枢着し、下部
走行体に対する上部旋回体の傾動中心としたことを特徴
とする。

［作用］ 傾斜地においては、傾動シリンダを伸縮させることによ
り、前後一対の傾動フレームを介して車体フレームを傾
動制御でき、これにより上部旋回体を水平に保持させる
ことができる。

また、緩衝装置を設けたことにより、悪路走行時の衝撃
が吸収される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を油圧ショベルに適用した第1a
図〜第７図に基づいて説明する。

油圧ショベル１は、図示しない作業用アタッチメントを
有する上部旋回体1Aと履帯式足廻り装置からなる下部走
行体1Bとを有しており、該下部走行体1Bは、左右一対の
走行装置20,20に分離され、上部旋回体1Aを旋回部1cを
介して支持する車体フレーム２の左右両側に傾動自在に
連結されている。即ち、第1a図、第６図、第７図のよう
に車体フレーム２に固定された架台14と、走行装置20の
トラックフレーム３に固定された架台16とが傾動ピン15
によって枢着されている。なお、走行装置20はトラック
フレーム3,走行モータ4,クローラ５等で形成されてい
る。

また、車体フレーム２の前後下端には、それぞれ傾動フ
レーム６が枢着されている。即ち、第２図に示したよう
に車体フレーム２の下面に突設された前後各一対のブラ
ケット22と、各傾動フレーム６の上面に突設された一対
の支持片８がピン９により枢着されている。

上記各傾動フレーム６は第４図及び第６図から明らかな
ように前後のものが対称形をなし、それぞれ上段部6a
と、中間の傾斜部6bと、下端部6cとから成り、左右のト
ラックフレーム３を跨いだ状態で水平に配設されてい
る。

傾動フレーム６は本実施例では、トラックフレーム３に
緩衝装置であるクッションシリンダ7,7を介して連結さ
れている。

即ち、傾動フレーム６の上段部6a及び下段部6cと、トラ
ックフレーム３との間に、前後左右各一対のクッション
シリンダ７が介設されている。

また、前記緩衝装置は傾動フレーム６の傾斜面6bの裏面
に一端が、トラックフレームに他端がそれぞれ枢着され
たクッションシリンダで構成することもできる。

ただし、傾動フレーム６はその上段部6aをトラックフレ
ーム３にブラケットまたはリンク等を介して枢着しても
良い。

各傾動フレーム６の傾斜部6bと車体フレーム２の前後面
との間には、各一対の傾動シリンダ10が回動可能に連結
されている。

上記クッションシリンダ７は、地面からの衝撃力を緩衝
するものであればよいが、本実施例では第３図に示すご
とく、緩衝部を２段とした構造からなっている。即ち該
クッションシリンダ７は、下部にスプリング機構からな
る第１緩衝部が設けられ、上部に第１緩衝部の上端をロ
ッドとしたシリンダ利用の第２緩衝部が設けられてい
る。

その第１緩衝部は、筒状ガイド7aと、これに上部を残し
て挿入されたロッド7bと、筒状ガイド7aの外周を取り囲
むようにして嵌挿されたスプリング7cと、ロッド7bの上
部を摺動自在に嵌挿する中空部7dを有すると共に、下部
が拡大筒状を成し、その拡大筒状部で上記スプリング7c
を被嵌しかつスプリング7cに対してストッパーとしても
作用するピストン7eとから構成されている。

また、第２緩衝部は上記ピストン7eと、該ピストン7eの
上部を乾燥し、このピストン上部が上下動自在に出入り
し得るクッション室7fを有するシリンダ7gとから構成さ
れている。

なお、このクッション室7f内には、適宜公知の緩衝材7i
が充填される。緩衝材7iとしては例えば、クッション室
7fにシリコンゴムやウレタン材等を充填するか、あるい
はクッション室7fを密封してカス等の気体を充填するな
ど弾性を利用して反発可能に圧縮され得る物質を充填す
ればよい。

このクッションシリンダ７の上下端は、それぞれピン7
h,7hを介して傾動フレーム６およびトラックフレーム３
に枢着されている。

次に上記実施例に係わる建設機械の傾動装置の作動につ
いて説明する。

まず、水平地においては、第４図に示すごとくクッショ
ンシリンダ７および傾動シリンダ10が車両の前後左右と
も同じ長さに維持され従って上部旋回体1Aが水平状態に
保たれる。

しかし、傾斜地においては、第６図に示すごとく、傾斜
方向下側の傾動シリンダ10を伸長させると共に上側の傾
動シリンダ10を収縮させれば車体フレーム２はピン15を
中心に回動し、車体フレーム２即ち上部旋回体1Aが水平
になるように作動させることができる。

なお、傾斜地の勾配がかなり大きい場合は、傾動シリン
ダ10の伸縮ストロークでは車体フレーム２を水平に傾動
できない場合があるが、この場合にクッションシリンダ
７が設けられていれば、上部旋回体1Aの傾斜による偏荷
重が作用してクッションシリンダ７が伸縮し、これによ
りトラックフレーム３に対し傾動フレーム６が傾動変位
した状態となり、車体フレーム２が水平となるように動
作させることができる。従って第9b図のように傾斜地に
おいても上部旋回体1Aは水平を保たれる。

次に、悪路走行時におけるクッションシリンダ７の衝撃
吸収作用について説明する。悪路走行時の路面の凹凸に
よる衝撃は、まずクローラ５からトラックフレーム３を
経て、下方のピン7h,ロッド7bに伝達される。この場
合、衝撃が小さい場合は、スプリング7cで十分吸収され
るが、衝撃が大きい場合にはその衝撃がさらにピストン
7eに伝達され、クッション室7f内の緩衝材7iを圧縮する
ことにより吸収される。

さらにこれらの衝撃は傾動フレーム６の回動によっても
吸収することができる。

なお、本実施例では、緩衝装置として２段に緩衝するク
ッションシリンダ７を用いたが、この考案では要するに
上下の衝撃を緩衝する装置であれば、如何なる構成でも
よい。また、傾動フレーム６は、車体フレーム２とトラ
ックフレーム３との間に介在される部材であればよく、
その形状は特に実施例に限定されるものではないこと
は、勿論である。

前記傾動シリンダ10を作動させるには、本考案の出願人
が平成１年12月５日付で出願した実用新案登録願に添付
した明細書及び図面に記載の油圧回路によることができ
る。

［考案の効果］ 以上説明した本考案によれば、傾斜地においては、傾動
シリンダを伸縮させることにより、前後一対の傾動フレ
ームを介して車体フレームを傾動制御でき、これにより
上部旋回体を常に水平に保持させることができる。

また、緩衝装置が設けられているので、左右の走行装置
が個別に傾動でき、履帯の接地面を凹凸の激しい地面に
も有効に追従させることができると共に、悪路走行時等
の衝撃を吸収できるため、オペレータの疲労が軽減さ
れ、かつ機体や搭載機器の損傷を防止することができ
る。

特に、クッションシリンダが、下端がトラックフレーム
に枢着されたロッドに巻回されたスプリングと、該スプ
リングで上方に付勢されたピストンとからなる第１緩衝
部及び、 上端が傾動フレームに枢着され、前記ピストンの上端が
出入可能なクッション室を有するシリンダと、該クッシ
ョン室に充填された緩衝材とから成る第２緩衝部とから
構成されていると、クッション室の圧力を調整できるか
ら、クッション性が必要な場合には、圧力セットを小さ
くしばね定数を小とすることによりクッション機能を作
用させ、クッション機能が不要な場合には圧力セットを
大きくしばね定数を大とすることによってクッション性
を低下させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第1a図は本考案の一実施例を示す油圧ショベルの一部を
切欠いた斜視図、第1b図は同要部の平面図、第２図は第
1a図のII−II線断面図、第３図は第1a図のIII−III線断
面図、第４図は水平地における油圧ショベルの状態を示
す要部側面図、第５図は第1b図のＶ−Ｖ線断面図、第６
図は傾斜地における油圧ショベルの状態を示す側面図、
第７図は第６図のVII−VII線断面図、第8a図は従来の傾
斜地での掘削ダンプ高さを説明する図、第8b図は従来の
水平地のダンプトラックに積込む場合のダンプ高さを説
明する図、第8c図は本考案の上部旋回体が水平に保持さ
れて積込む場合のダンプ高さを示す図、第9a図は従来の
建設機械の傾斜地走行状態を示す図、第9b図は本考案の
一実施例の上部旋回体が水平に保持されて傾斜地を走行
する状態を示す図、第10図は従来の傾動装置を示す背面
図である。 １……油圧ショベル、1A……上部旋回体、1B……下部走
行体、1c……旋回部、２……車体フレーム、３……トラ
ックフレーム、６……傾動フレーム、6a……上段部、6b
……傾斜部、6c……下段部、７……クッションシリン
ダ、7b……ロッド、7c……スプリング、7e……ピスト
ン、7f……クッション室、7g……シリンダ、7i……緩衝
材、10……傾動シリンダ、20……走行装置、12……架
台、14……上部架台、15……傾動ピン、16……下部架
台。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部旋回体と下部走行体とから成る建設機
   械であって、 下部走行体を構成する左右一対に分離・独立した走行装
   置と、 該走行装置のトラックフレームと上部旋回体を支持する
   車体フレームを前方向に傾動可能に枢支した架台と、 前記車体フレームの前後に位置し、車体フレームおよび
   トラックフレームにそれぞれ枢着された一対の傾動フレ
   ームと、 該傾動フレームの傾斜部の上面と前記車体フレームを連
   結する傾動シリンダとより成り、 前記傾動フレームは前記走行装置のトラックフレーム
   に、それぞれ緩衝装置を介して枢着されていることを特
   徴とする建設機械の傾動装置。
2. 【請求項２】前記傾動フレームは車体フレームに枢着さ
   れる下段部と、 トラックフレームに枢着される上段部と、 前記上段部と下段部とを連続させる傾斜部とから成り、 前記傾動シリンダは、該傾動フレームの傾斜部上面と車
   体フレームとの間に設けられ、 前記緩衝装置は、該傾動フレームの上段部および下段部
   とトラックフレームとの間に設けられていることを特徴
   とする請求項１記載の建設機械の傾動装置。
3. 【請求項３】前記緩衝装置は、クッションシリンダであ
   る請求項１および２記載の建設機械の傾動装置。
4. 【請求項４】前記クッションシリンダは下端がトラック
   フレームに枢着されたロッドに巻回されたスプリング
   と、 該スプリングで上方に付勢されたピストンとからなる第
   １緩衝部及び、 上端が傾動フレームに枢着され、前記ピストンの上端が
   出入可能なクッション室を有するシリンダと、 該クッション室に充填された緩衝材とから成る第２緩衝
   部とから構成されていることを特徴とする請求項３記載
   の建設機械の傾動装置。
5. 【請求項５】前記架台は車体の左右位置でそれぞれ車体
   フレームに固着された上部架台と、 トラックフレームに固着された下部架台とより成り、 前記上部架台と下部架台とを傾動ピンにて枢着し、下部
   走行体に対する上部旋回体の傾動中心としたことを特徴
   とする請求項１記載の建設機械の傾動装置。