JPH09203079A - 建設機械の旋回装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下部走行体に旋回装置を介して設置される上
部旋回体を有する建設機械において、簡単な構成で、他
の構成部材に影響を与えることなく、トラックフレーム
のボックス形状を大きくできるようにする。 【構成】 旋回輪３９の内輪４０を固定するための取付
座４５は、内輪４０を固定するボルト４６を螺挿する上
で、所定の締め代を持たせて、十分な強度を持たせるた
めに必要な厚み寸法となし、トラックフレーム３５にお
ける本体部３６の円環状の上板３６ａの外周側に連結さ
れて、溶接手段により固着されており、これにより本体
部３６のボックスの高さ方向の寸法を大きくでき、強度
の向上が、図られる。また、この本体部３６の外周側の
側板３６ｃに連結されるビーム３７のボックスも大きく
でき、トラックフレーム３５の全体の強度が向上し、ま
た下面部の地上からの高さ位置を高くして、最低地上高
を高くすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等、
下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に連結する構成と
した建設機械において、上部旋回体を旋回させるための
旋回装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械の一例としては、図５に示した
油圧ショベルがある。図中において、１は下部走行体、
２は上部旋回体である。下部走行体１は、左右の履帯
３，３を有し、これら各履帯３は、ドライブタンブラ４
とアイドラ５との間に巻回して設けられており、これら
ドライブタンブラ４及びアイドラ５はサイドフレーム６
に連結されている。そして、図６に示すように、左右の
サイドフレーム６はトラックフレーム７に連結されてい
る。トラックフレーム７は、円環状に形成した本体部７
ａと、この本体部７ａの外周面から延在させた４本のビ
ーム７ｂで構成され、これら４本のビーム７ｂはそれぞ
れ各サイドフレーム６に２箇所ずつ連結されて、ボルト
８を用いてこのサイドフレーム６に止着されている。ト
ラックフレーム７には旋回装置９が設けられ、上部旋回
体２は、この旋回装置９により下部走行体１に対して旋
回可能に連結されている。これによって、上部旋回体１
に設けたブーム，アーム及びフロントアタッチメントと
しての、例えばバケットからなるフロント作業機構１０
及びオペレータが搭乗して油圧ショベルを作動させて、
土砂の掘削等の作業を行うための運転室１１を所望の方
向に向けることができることになる。

【０００３】以上の構成において、旋回装置９は、図６
に示したように構成される。同図から明らかなように、
下部走行体１のトラックフレーム７には、円環状に形成
したリング体からなる取付座１２が溶接等の手段で固着
して設けられており、この取付座１２には、旋回装置９
を構成する内輪１３がボルト１４により固定されてい
る。一方、外輪１５は上部旋回体２の旋回フレーム１６
の下面に垂設されており、この外輪１５の下面側からボ
ルト１７を装着して、このボルト１７を旋回フレーム１
６に螺挿することにより固定される。内輪１３と外輪１
５との間にベアリング１８を介装することによって、内
輪１３と外輪１５とは相対回転自在となった旋回輪が構
成される。そして、内輪１３の内面側には内歯１３ａが
形成されており、また上部旋回体２の旋回フレーム１６
には旋回用モータ１９が固定して設けられ、この旋回用
モータ１９の出力軸１９ａは旋回フレーム１６に設けた
開口１６ａから下方に延在されている。そして、出力軸
１９ａには旋回用ピニオン２０が連結されており、この
旋回用ピニオン２０は内輪１３の内歯１３ａと噛合して
いる。

【０００４】旋回用ピニオン２０と内歯１３ａとの噛合
部を潤滑するために、取付座１２の内面側には底板２１
が連結され、さらにこの底板２１の内周側の端部には立
壁２２が立設されている。従って、これら底板２１，立
壁２２及び内輪１３の内歯１３ａの形成面とによって円
環状のチャンバが形成され、このチャンバ内にグリース
を供給することによって、内歯１３ａとピニオン２０と
の噛合部の潤滑を行うグリースバス２３を形成してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本体部７ａ
及びビーム７ｂからなるトラックフレーム７は上部旋回
体２の全重量を受承するものであり、このトラックフレ
ーム７を軽量で、しかも必要な強度を持たせるために、
その断面形状を鋼板を溶接等の手段で下板，上板及び左
右の側板からなるボックス形状に組み立てるようにす
る。即ち、本体部７ａは円環状の中空梁で、ビーム７ｂ
はその外周面から延在させた中空梁からなる。ここで、
ボックス構造体においては、このボックスの寸法を大き
くすればする程、構造的な強度が向上することになり、
特に上部旋回体２のように、上方からの荷重を支承する
には、ボックスの高さ方向の寸法を大きく取れば良い。
従って、トラックフレーム７の強度を向上させるには、
本体部７ａ及びそのビーム７ｂを構成するボックスの寸
法形状、特にその高さ方向の寸法を大きくしなければな
らない。

【０００６】このためには、まずトラックフレーム７を
上部側に嵩上げすることが考えられる。ただし、トラッ
クフレーム７の本体部７ａ上には旋回装置９が設けら
れ、さらにこの旋回装置９の上に上部旋回体２が設置さ
れることから、嵩上げした寸法分だけ車両全体の高さが
高くなる。車高が高くなると、作業現場から他の作業現
場等に油圧ショベルを移載するために、トレーラに載置
した時の道路交通法規上における車高制限をクリアでき
なくなるおそれがある。これに対して、本体部７ａ及び
そのビーム７ｂを下方に延ばしても、ボックス自体の構
成を大きくできる。ただし、そうすると、最低地上高が
低くなり、車両の走行中に地上に小さい突起物があって
も、トラックフレーム７が衝突してしまう等、車両の走
行条件が著しく悪化する。従って、トラックフレーム７
のボックスを下方に延在させることもできない。

【０００７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、簡単な構成で、他の
構成部材に影響を与えることなく、トラックフレームの
ボックス形状を大きくできるようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、下部走行体のトラックフレームに
は、円環状のボックス形状をした本体部と、この本体部
から延在されて、サイドフレームに連結するビームとか
ら構成され、本体部の上板部に、旋回輪の内輪を固定す
る取付座を連結して設け、この取付座は、この内輪を固
定するボルトが螺挿されるねじ孔を形成するのに必要最
小限の厚み方向の寸法を持たせる構成としたことをその
特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】トラックフレームは、旋回輪が設
置される円筒形の中空梁の形状となった本体部と、この
本体部から延在させたビームとから構成され、本体部に
は旋回輪が連結され、ビームはトラックフレームにおけ
るサイドフレームへの連結部となっている。まず、トラ
ックフレームの強度を向上させるために、本体部のボッ
クスを大きくする。旋回輪を構成する内輪はボルトでト
ラックフレームに設けた取付座に止着されるものであ
り、取付座をトラックフレームの本体部における上板と
一体化する。これによって、本体部は上部旋回体の旋回
フレームに対して、ほぼ旋回輪の高さ寸法だけ離した位
置に配置でき、本体部のボックスの高さ方向の寸法を拡
大できる。

【００１０】ここで、旋回輪を構成する内輪は取付座に
固定される関係から、取付座を構成する板体は、少なく
ともボルトを固定するのに必要なねじ孔を設けられる程
度の厚みを持っていなければならない。ただし、前述し
た従来技術における取付座では、単に所定の深さのねじ
孔を形成するだけでなく、それに加えて、外輪を固定す
るためのボルトの長さ以上のスペースを持たせるための
スペーサとして機能させている。このために、取付座の
高さ寸法は極めて高くなる。即ち、外輪は下方からボル
トを挿通させて、このボルトを旋回フレームに止着する
が、このボルトを止着するためには、外輪の下方にボル
トの全長以上のスペースを持たせるようにしている。し
かしながら、本発明においては、取付座にスペーサとし
ての機能を持たせず、内輪をボルトで固定するのに必要
なねじ孔を設ける厚み寸法に限定することによって、取
付座の高さ寸法を小さくする。これによって、最低地上
高にも、また車高にも影響を与えることなく、トラック
フレームの本体部のボックスの高さ方向の寸法の拡大が
図られる。

【００１１】旋回フレームにボルトで外輪を止着する作
業は下方から行われる。取付座が一体に設けられている
本体部は、外輪におけるボルト装着部とは干渉しない位
置に配置されているから、本体部の高さ方向の寸法を拡
大しても、このボルトの止着作業に格別支障を来すこと
はない。ただし、ビームは外輪の下部を通ってサイドフ
レームにまで延在されている。従って、ビームの高さを
高くすると、このビームが邪魔になってボルトを装着で
きなくなる。

【００１２】ところで、ビームは本体部から４箇所延在
されているが、各ビームの本体部への連結部の間の部位
における下方部位には空間が存在する。そこで、各ビー
ムの本体部への連結部間の部位の下方に形成される空間
を利用すれば、ボルトの装着時にビームが邪魔にはなら
ない。このために、各ビーム間の部位に、またはビーム
間の前後の部位に少なくとも１本のボルトを外輪を介し
て旋回フレームに止着できるスペースを確保する。そし
て、上部旋回体を旋回輪上に設置すれば、その自重の作
用によって、外輪に圧接する状態となり、最低限１箇所
でもボルトが止着されていると、上部旋回体の旋回は可
能となり、かつ上部旋回体を旋回させると、外輪もこれ
に追従して回転することになるから、外輪におけるこの
ボルトの止着が可能なスペースに位置する部位が変化す
る。従って、上部旋回体を所要の角度ずつ旋回させなが
ら、順次ボルトを止着することにより、全周にわたって
ボルトを止着できる。

【００１３】要するに、従来技術において必要があると
されていたビームの上面と外輪の下面との間に外輪を止
着するボルトの長さ以上の間隔を設けることは、ボルト
の止着方式の如何によっては、必須のものではなくな
る。従って、ビームの高さに対する制約は必要なくな
り、トラックフレームを構成する本体部のみならず、ビ
ームのボックスも高さ方向の寸法を拡大することが可能
になる。

【００１４】このようにトラックフレーム全体のボック
スの寸法を高さ方向に拡大することによって、その強度
が著しく向上する。また、トラックフレームの下面を上
方に位置させることも可能になり、従って最低地上高を
上げることも可能になる。さらに、トラックフレームの
本体部の上面を高くして、ほぼ取付座と同じ高さ位置に
すると、この本体部の上面をグリースバスの底面として
利用できる。従って、本体部の上面において、内輪より
内側に円環状の立壁を固着して設ければ、それだけでグ
リースバスを形成できて、グリースバスの構成が簡略化
される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１乃至図
４に基づいて説明する。而して、図１乃至図３は本発明
の第１の実施例であり、図４は第２の実施例が示されて
いる。

【００１６】まず、第１の実施例において、図１及び図
２から明らかなように、旋回装置３０は下部走行体３１
と上部旋回体３２との間に介装されており、下部走行体
３１は、左右のサイドフレーム３３を有し、このサイド
フレーム３３には、図示は省略するが、ドライブタンブ
ラ及びアイドラが連結されており、これらドライブタン
ブラ及びアイドラには履帯３４が巻回して設けられてい
る。また、左右のサイドフレーム３３は、トラックフレ
ーム３５に連結されている。トラックフレーム３５は、
図３からも明らかなように、ボックス形状となった円環
状の本体部３６と、この本体部３６から延在させた４本
のビーム３７とからなり、各サイドフレーム３３にはそ
れぞれ２本のビーム３７がボルト３８により連設されて
いる。以上の構成については、前述した従来技術のもの
と格別の差異はない。

【００１７】図１において、３９は旋回輪を示し、この
旋回輪３９は、内輪４０と外輪４１及びこれら内輪４
０，外輪４１間に介装したベアリング４２からなるもの
であり、そして内輪４０の内側面には旋回用内歯４０ａ
が形成されている。この内歯４０ａには、旋回フレーム
３２に装着した旋回用モータ４３の出力軸４３ａに連結
した旋回用ピニオン４４が噛合しており、従って旋回用
ピニオン４４を回転させると、旋回フレーム３２は水平
方向に回転する。そして、旋回輪３９における内輪４０
は取付座４５にボルト４６で止着され、また外輪４１は
上部旋回体３２の旋回フレーム４７の下面にボルト４８
により止着される。

【００１８】ここで、取付座４５はトラックフレーム３
５における本体部３６の一部を構成している。即ち、本
体部３６はボックス形状のもので、それぞれ鋼板から形
成した円環状の上板３６ａと、この上板３６ａの内周側
及び外周側に設けた側板３６ｂ，３６ｃと、下板３６ｄ
とから構成される。取付座４５は、内輪４０を固定する
ボルト４６が螺挿されるものであり、所定の締め代を持
たせて、十分な強度を持たせるために、上板３６ａより
厚みのある円環状の鋼板で形成される。そして、この取
付座４５は上板３６ａの外周側に連結されて、この上板
３６ａに突き当てて溶接されると共に、外周側の側板３
６ｃの上面に溶接されている。また、トラックフレーム
３５を構成するビーム３７は、本体部３６の外周側の側
板３６ｃに溶接手段で固着されるが、このビーム３７も
ボックス形状となっている。

【００１９】さらに、内輪４０における旋回用内歯４０
ａと旋回用ピニオン４４との間の噛合部を潤滑するため
に、トラックフレーム３５における本体部３６の上板３
６ａの内輪４０より内側の位置には、円環状の立壁４９
が溶接手段により固着して設けられており、従って内輪
４０と立壁４９及び上板３６ａとによってグリースバス
５０が形成されている。

【００２０】本実施例は以上のように構成されるもので
あり、取付座４５には、内輪４０を確実に固定できるよ
うにするために必要な締め代を持たせるのに必要であ
り、かつ必要最小限の深さのねじ孔を形成するのに必要
な厚み寸法しか持たせず、しかもこの取付座４５をトラ
ックフレーム３５における本体部３６の上板３６ａとほ
ぼ同じ位置に配置されている。従って、外輪と上板との
間の間隔をボルトの長さ寸法以上持たせるスぺーサとし
ての機能をも発揮させるようにした従来技術の取付座と
比較して、この本体部３６の上板３６ａの位置を高くし
て、ボックスの寸法を大きくでき、特に高さ方向の寸法
が大きくなるので、上部旋回体３２の重量が作用する上
下方向の強度が著しく向上する。

【００２１】また、内輪４０に形成した旋回用内歯４０
ａと旋回用ピニオン４４との噛合部を潤滑して、円滑な
旋回を可能にするために、グリースバス５０が設けられ
るが、トラックフレーム３５の本体部３６における上板
３６ａは、内輪４０が固定される取付座４５とほぼ同じ
高さ位置にまで嵩上げされて、グリースバス５０におけ
る底壁はこの上板３６ａを共用されるようになっている
から、グリースバス５０の構成も簡略化できることにな
る。

【００２２】ところで、下部走行体３１上に旋回輪３９
を介して上部旋回体３２を連結するに当っては、まず下
部走行体３１のトラックフレーム３５に旋回輪３９を設
置し、その内輪４０をボルト４６で取付座４５に止着す
ることにより固定される。ここで、旋回輪３９の下部走
行体３１への固定は、上部旋回体３２が装着される前の
段階で行われるから、ボルト４６の止着作業は容易に行
える。旋回輪３９が下部走行体３１に固定されると、こ
の旋回輪３９の上に上部旋回体３２が載置されて、この
上部旋回体３２が固定される。

【００２３】ここで、旋回輪３９は、その外輪４１が上
部旋回体３２の旋回フレーム４７にボルト４８で止着さ
れる。しかも、このボルト４８の止着は外輪４１の下方
からボルト４８を挿通させて、旋回フレーム４７に螺挿
されるものである。従って、外輪４１の下方の部位に
は、ボルト４８を挿通させるスペースが必要になる。た
だし、ビーム３７の上方の部位には、このようなスペー
スを存在させる必要はない。ここで、４本のビーム３７
の本体部３６への連結部の領域は、図３から明らかなよ
うに、それぞれ９０°より少ない角度分である。従っ
て、相隣接するビーム３７，３７間の部位には下方に所
定の空間が存在し、この空間に位置する部位では、ビー
ム３７が邪魔にならずに１乃至複数本のボルト４８を止
着できる状態となる。そこで、上部旋回体３２を旋回輪
３９上に設置した状態で、まず４箇所のスペースの部位
にそれぞれ１本乃至数本ずつボルト４８を止着する。こ
れによって、外輪４１と上部旋回体３２とは一応は連結
された状態になる。

【００２４】上部旋回体３２に旋回用モータ４３を装着
して、その出力軸４３ａに連結した旋回用ピニオン４４
を内輪４０の旋回用内歯４０ａに噛合させて、旋回用モ
ータ４３を作動させて、上部旋回体３２を所定角度旋回
させる。この旋回時には、外輪４１も連動して内輪４０
の回りを回動することになり、前述したスペースには、
ボルト４８の未装着部分が臨むことになる。この状態
で、旋回を停止させて、ボルト４８を止着し、順次この
作業を繰り返すことによって、外輪４１の全周にわたっ
てボルト４８を止着できる。

【００２５】以上のように、ボルト４８を止着するに当
って、ビーム３７が邪魔にならないから、ビーム３７を
任意の形状にできるようになり、しかもこのビーム３７
が連結・固着される外周側の側板３６ｃの高さ方向の寸
法が大きくなっていることからも、側板３６ｃに連結固
着されるビーム３７のボックスも高さ方向の寸法の拡大
を図ることができる。従って、トラックフレーム３５全
体の強度を著しく向上させることができる。

【００２６】そこで、ビームの強度をも向上させるよう
に構成したものを図４に示す。同図において、前述した
第１の実施例と同一または均等な部材は同一の符号を付
して、その説明は省略する。

【００２７】而して、トラックフレーム６０を構成する
本体部６１から延在させたビーム６２は、ボックス形状
となっているが、その上板６２ａは本体部６１に向かう
に応じて連続的に高くなる傾斜状態になっている。そし
て、この上板６２ａの先端部は、本体部６１と一体に設
けられ、内輪４０が固定される取付座４５に接合され
て、溶接手段により固着されている。勿論、上板６２ａ
が傾斜状態になっているので、側板６２ｂ，６２ｃの上
端部もそれに対応する傾斜形状となっている。ただし、
下板６２ｄは略水平に延在されている。

【００２８】このように構成すれば、ビーム６２のボッ
クスが大きくなり、それだけ強度も向上することにな
り、これと本体部６１のボックスの寸法拡大により、全
体としてのトラックフレーム６０の強度が著しく向上す
る。特に、ビーム６２の上板６２ａを厚みのある取付座
４５に固着することによって、固着強度も向上すること
になる。従って、上部旋回体３２に設置される機器を増
やしても、またフロント作業機構におけるバケットの容
量を大きくしても、十分に荷重に耐えられるようにな
る。

【００２９】また、トラックフレーム６０の強度向上と
共に、または強度の向上に代えて、最低地上高を高くす
ることもできる。この最低地上高を高くするには、トラ
ックフレーム６０を構成する本体部６１及びビーム６２
の下面部分を高くする。これによって、車両が走行する
作業現場に、地面からの突出物等があっても、トラック
フレーム６０がこのような突起物に衝突する可能性が少
なくなり、円滑な走行が可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、下部走
行体のトラックフレームにおける本体部の上板部に、旋
回輪の内輪を固定するボルトが螺挿されるねじ孔を形成
するのに必要最小限の厚み方向の寸法の取付座を連結し
て設ける構成としたので、簡単な構成で、他の構成部材
に影響を与えることなく、トラックフレームのボックス
形状を大きくできる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における旋回装置の構成
を示す要部断面図である。

【図２】図１の旋回装置を装着した建設機械の一例とし
ての油圧ショベルの正面図である。

【図３】旋回装置の平面図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す旋回装置の要部断
面図である。

【図５】旋回装置が設けられる油圧ショベルの側面図で
ある。

【図６】従来技術による旋回装置の要部断面図である。

【符号の説明】

３０ 旋回装置 ３１ 下部走行体 ３２ 上部旋回体 ３３ サイドフレーム ３５，６０ トラックフレーム ３６，６１ 本体部 ３７，６２ ビーム ３９ 旋回輪 ４０ 内輪 ４１ 外輪 ４５ 取付座 ４６，４８ ボルト ４７ 旋回フレーム ４９ 立壁 ５０ グリースバス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体上に旋回輪を介して上部旋回
   体を旋回可能に設置し、この旋回輪を構成する内輪及び
   外輪のうち、下部走行体側は内周面に内歯を形成した内
   輪にボルトで固定し、また上部旋回体側には、この内輪
   に相対回転自在に連結された外輪を設けて、上部旋回体
   に設けた旋回用モータで駆動される旋回用ピニオンを内
   輪の内歯に噛合させるようにした建設機械において、前
   記下部走行体のト内歯フレームには、円環状のボックス
   形状をした本体部と、この本体部から延在されて、サイ
   ドフレームに連結するビームとから構成され、本体部の
   上板部に、前記旋回輪の内輪を固定する取付座を連結し
   て設け、この取付座は、前記ボルトが螺挿されるねじ孔
   を形成するのに必要最小限の厚み方向の寸法を持たせる
   構成としたことを特徴とする建設機械の旋回装置。
2. 【請求項２】 前記本体部に、前記下部走行体のサイド
   フレームに連結されるビームを延在させて設け、このビ
   ームをボックス形状として、このボックスの上面と上部
   旋回体に固定された外輪の下面との間隔を、この外輪を
   固定するためのボルトの長さ寸法より短くなるように設
   定したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の旋回
   装置。
3. 【請求項３】 前記トラックフレームの上板部には、さ
   らに前記内輪より内側に円環状の立壁を固着して設け
   て、この立壁と内輪との間にグリースバスを形成する構
   成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の旋
   回装置。