(57)【要約】【課題】非常に簡単な構成をもち、輸送時にコンパクトな建設機械を提供する。【解決手段】本発明は、車両とマスト要素とを含み、マスト要素上にヒンジが設けられる建設機械に関し、マスト要素は、ヒンジを中心に車両上でほぼ垂直な動作位置から、車両を超えて長手方向に延びる傾斜した輸送位置まで旋回できる。本発明による建設機械では、ヒンジは、車両上に設けられ、長手方向に変位可能な状態で案内されるスライド上に配置される。【選択図】図１
2006132315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と、
マスト要素と、
前記マスト要素上に設けられるヒンジとを含み、前記車両上で前記マスト要素が前記ヒンジを中心に、ほぼ垂直な動作位置から、前記マスト要素が前記車両を超えて長手方向に延びる傾斜した輸送位置まで旋回できる建設機械であって、
前記ヒンジは、前記車両上に設けられ長手方向に変位可能に案内されるスライド上に配置される建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記スライドの能動的な変位のため、動作ドライブ、特定的には、好適には前記スライドの一方の変位方向に延びるリニアドライブが前記スライド上に設けられる建設機械。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械において、
前記スライドは、前記車両上を回転が固定された状態で案内される建設機械。
【請求項４】
請求項１に記載の建設機械において、
前記車両上に、前記スライドを案内するための、特に少なくとも２つのガイドレールからなるガイドフレームが配置され、前記スライドは特に前記ガイドフレームの上または下の少なくともいずれかを案内される建設機械。
【請求項５】
請求項１に記載の建設機械において、
前記ヒンジは、前記マスト要素上で、前記マスト要素の基部から間隔を空けた箇所に配置される建設機械。
【請求項６】
請求項１に記載の建設機械において、
前記ヒンジと前記マスト要素との間に、前記マスト要素の横断方向の旋回のための別ヒンジが配置される建設機械。
【請求項７】
請求項１に記載の建設機械において、
前記車両上に、前記マスト要素を輸送位置に収容するために、長手方向に延びる凹部が設けられる建設機械。
【請求項８】
請求項７に記載の建設機械において、
前記車両上に、前記建設機械の油圧駆動力を供給するために、少なくとも１つの油圧パワーパックが設けられる建設機械。
【請求項９】
請求項１に記載の建設機械において、
少なくとも１つの油圧ネックシリンダが設けられ、前記油圧ネックシリンダの一方側は前記車両にヒンジ留めされ、他方側は前記マスト要素の前記ヒンジ上方にヒンジ留めされる建設機械。
【請求項１０】
請求項１に記載の建設機械において、
前記マスト要素上に、ドリルロッドを保持するための少なくとも１つの支持部が設けられる建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両と、マスト要素と、マスト要素上に設けたヒンジとを含む建設機械に関し、マスト要素は、車両上でヒンジを中心に、ほぼ垂直な動作位置から、マスト要素が車両を超えて長手方向に延びる傾斜した輸送位置まで旋回する。
【背景技術】
【０００２】
前掲の特許請求の範囲の前段による建設機械は、独国特許第４４３６２６４Ｃ１号等に記載されている。この文献の建設機械は、上下２つのマスト要素からなる２部分マストを備える。上マスト要素は上ヒンジによって下マスト要素にヒンジ留めされ、下マストは下ヒンジによって車両にヒンジ留めされる。マストのほぼ垂直の動作位置では、２つのマスト要素は整列した稼動位置にロックされる。建設機械を輸送するには、下マスト要素が斜め上方に傾斜した状態で前方に延び、上マスト要素は水平位置まで後方へ折り畳まれ、車両を超えて長手方向に延びるように、２つのマスト部分がヒンジを中心に回転する。独国特許第４４３６２６４Ｃ１号では、下ヒンジは管状のブームに設けられ、この管状のブームの外面は、建設機械の車両上に設けられるスリーブ状の収容部の内面とともにすべり嵌めを形成する。これにより、上昇位置のマストが、車両の長手方向の面においても、車両を横断する方向においても旋回移動できる。
【０００３】
【特許文献１】独国特許第４４３６２６４Ｃ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、非常に簡単な構成をもち、輸送時にコンパクトな建設機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明に従って、請求項１の特徴をもつ建設機械によって達成される。前掲の特許請求の範囲の各従属項には、本発明の好適な実施形態を記載する。
【０００６】
本発明による建設機械は、車両上で長手方向に変位可能に案内されるスライド上にヒンジが配置されることを特徴とする。
【０００７】
本発明の基本的な考え方は、輸送位置では車両を超えて延びるマスト要素が、長手方向に変位可能に案内されるスライドに、ヒンジによって直接ヒンジ留めされることである。建設機械の輸送のため、このスライドはヒンジとともに建設機械上で前方へ変位でき、これによりヒンジと車両中心との距離が広がる。これは、傾斜したマスト要素に長手方向に上方へ突き出し輸送位置におけるマスト要素の最大旋回角度を制限する、ケーブルウインチ等の障害物が車両上に配置されている場合は、特に有利である。車両上でヒンジとともにスライドを前方へ変位することにより、ヒンジとこれら障害物との距離が広がり、輸送位置におけるマスト要素の最大旋回角度を大きくできる。この結果、輸送位置における建設機械の垂直方向のクリアランスを減じることができ、ひいては非常に簡単に非常にコンパクトな建設機械が得られる。
【０００８】
本発明によれば、輸送位置では車両を超えて長手方向に延びるマスト要素そのものがスライドにヒンジ留めされるので、建設機械を輸送するために第２のマスト要素を斜め上方に延びる位置に配置する必要がない。従って本発明による建設機械の設計は非常に単純な設計となる。
【０００９】
さらに、本発明に従うヒンジが車両上でマスト要素とともに前方へ変位することにより、マスト要素、特に長尺のマスト要素またはマストの輸送位置において、建設機械の傾斜に対する抵抗を増大させることができる。例えば、ヒンジを前方へ変位させる、すなわち車両中心から離れる方向、または車両の重心から離れる方向の少なくともいずれかに変位させることにより、輸送位置において、マスト要素またはマストの少なくともいずれかの重心を車両の重心の範囲内に移動でき、これにより建設機械にかかるトルクを減じることができる。
【００１０】
マスト要素がほぼ垂直な動作位置にある場合、マスト要素とともにスライドを引き込むことによっても、同様にマスト要素またはマストの少なくともいずれかの重心を車両の重心近くに変位させることができ、これにより建設機械の傾斜に対する抵抗を増大させることができる。
【００１１】
本発明による建設機械では、スライドを能動的に変位させるため、スライド上に動作ドライブ、特に、好適にはスライドの一方の変位方向に延びるリニアドライブを設けることによって、非常に信頼性の高い動作が可能となる。有利には、スライドは、直線状すなわち一次元的に変位するように車両上に支持され、ここで変位方向は少なくともほぼ水平に延びるのが有利である。好適には、リニアドライブは油圧動作シリンダとして設計されるが、例えばラックアンドピニオン式ドライブまたはスピンドルドライブ等として設計してもよい。リニアドライブは、特にその一方の側でスライドにヒンジ留めし、他方の側で車両にヒンジ留めするのが適切である。
【００１２】
本発明による建設機械では、スライドが車両上を回転が固定された状態で案内されるため、建設機械の安定性を向上できる。特定的には、これは車両の長手方向の軸を中心にスライドが車両に対して回転できないことを意味する。
【００１３】
本発明による建設機械では、車両上にスライドを案内するための特に２つのガイドレールからなるガイドフレームが配置され、スライドは特にガイドフレームの上下の少なくともいずれかを案内されるため、建設機械の信頼性を向上できる。ガイドフレームは、適切には車両の対地側の構成要素群上に配置され、好適には車両の車両上部の対地側の構成要素群上に配置される。
【００１４】
さらに、ヒンジは、マスト要素の基部から間隔を空けた箇所に配置されるのが有利である。本実施形態では、ヒンジは従ってマスト基部に直接配置されるのではなく、マスト要素の基部から上方にずれた状態で配置される。このため、マスト要素はヒンジ下側から突き出し、ヒンジは好適には車両の車両上部に配置され、特にマスト要素が動作位置にある場合は、ヒンジは比較的地面近くに達する。これにより工具を、マスト要素に沿って高い信頼性と融通性をもって案内できる。本発明に従うこのヒンジの配置では、マスト要素はヒンジの両側に延びるので、マスト要素を輸送位置から動作位置へ上昇させるのに必要な力が非常に小さい。有利には、ヒンジはマスト要素の下から４分の１の箇所、特定的には８分の１の箇所に配置される。
【００１５】
本発明によれば、ヒンジはマスト要素を輸送位置と動作位置との間で旋回させるように作用する。さらに、例えば建設機械が垂直線に対して斜め方向に延びる穴を地中に形成する動作中に、マスト要素をヒンジを中心に旋回させることもできる。ヒンジを中心にしたマスト要素の旋回は、建設機械または車両の少なくともいずれかの長手方向の面で行われる。またマスト要素の横断方向の旋回のために、特にヒンジとマスト要素との間に別のヒンジを設けるので、非常に用途の広い建設機械が得られる。ここで横断方向の旋回とは、マスト要素が前述の長手方向の面を横切る方向に旋回移動することを意味する。この別ヒンジがマスト要素上に直接配置され、特にマスト要素の車両に面する長手側から少なくとも部分的に後方へずらして配置されるので、非常にコンパクトな建設機械が得られる。
【００１６】
本発明によれば、輸送位置でマスト要素を収容するために、車両上に長手方向に延びる凹部が設けられるため、建設機械の輸送寸法を縮小できる。従って本実施形態では、車両は折り畳まれたマスト要素の少なくともいくつかの箇所で、マスト要素の両側から上方に突き出す。マスト要素の輸送位置では、マスト要素に横方向に隣接、またはガイドフレームに横方向に隣接する少なくともいずれかの位置に、適切には建設機械のオペレータ室が配置される。
【００１７】
本発明によれば、建設機械の油圧駆動力を付与するために、車両上の凹部の両側に、少なくともそれぞれ１つの油圧パワーパックが設けられるため、非常に効率的かつコンパクトな建設機械が得られる。油圧パワーパックとは、圧力によって油圧流体に作用する装置を意味する。２つのパワーパックが、それぞれ異なる油圧駆動力を付与するように作用するのが適切である。例えば第１のパワーパックは、車両の駆動動作用に用いられる駆動力の供給と、車両上部の車両下部への転回のために設けることができる。第２のパワーパックは、マスト要素の傾斜調整、スライドの移動、またはマスト要素上に位置するドリル工具の動作の少なくともいずれかのために油圧駆動力を供給するように作用する。原理上、両方のパワーパックが１つの共通の油圧回路をもつことも可能である。
【００１８】
本発明によれば、輸送位置と動作位置との間でマスト要素を非常に簡単に旋回移動させるために、少なくとも１つの油圧ネックシリンダが設けられ、この一方の側は車両にヒンジ留めされ、他方の側はヒンジ上方でマスト要素にヒンジ留めされる。有利には、特に互いに平行に延びる２つのネックシリンダが設けられる。輸送位置でのマスト要素の旋回角度を特に大きくするため、油圧ネックシリンダは、好適にはマスト要素上で横方向に、すなわち車両の長手方向の面にほぼ平行に延びる長手側に配置される。
【００１９】
輸送が非常に容易な建設機械は、マスト要素上に、ドリルロッド保持用の少なくとも１つの支持部が設けられることを特徴とする。このような、特にケリーロッドとして設計されうるドリルロッドは、建設機械の動作中には、マスト要素上を長手方向に変位可能に案内される。建設機械の輸送時は、このガイドは取り外され、ドリルロッドはマスト要素上の支持部の中へ配置される。支持部は、適切には二枚貝の片側のような形状に設計される。有利には、建設機械の輸送中、ドリルロッドは、支持部中に位置して支持されることに加えて、少なくとも１つの油圧ネックシリンダによっても支持される。好適には、ドリルロッドはマスト要素の上方に配置され、建設機械の輸送中には少なくともほぼ水平に延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に示す好適な実施形態の概略図を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２１】
図１〜図３に、本発明に従う建設機械を示す。建設機械は、クローラーランニングギアとして設計される車両下部７１と、車両下部７１上に回転可能に支持される車両上部７２とから構成される車両２を含む。旋回可能なマスト要素１０は、車両２の長手方向の面において車両２の車両上部７２にヒンジ留めされる。図１および図２では、マスト要素１０はほぼ垂直方向に延びる動作位置にあるが、図３では、マスト要素１０は車両２を超えて後方へ延びるように車両上部７２の長手方向の面において旋回した輸送位置にある。
【００２２】
マスト要素１０を長手方向に旋回させる、すなわち車両上部７２の長手方向の面において旋回させるため、マスト要素１０の対地側にヒンジ３０が設けられる。ヒンジ３０は、車両上部７２の長手方向の面を横切るように水平に延びるヒンジ軸３２と、マスト要素１０から長手方向に突出し、ここを通ってヒンジ軸が延びる２枚のヒンジ支持板３３とを備える。ヒンジ支持板３３は、マスト要素１０の基部６の上方に配置される。
【００２３】
ヒンジ３０のヒンジ軸３２は、車両上部７２上で長手方向に変位可能に案内されるスライド５０上に配置される。このため、車両上部７２には、車両上部７２と平行かつ長手方向に延びる２つのガイドレール５１，５１’が設けられ、これは横方向かつ下方、すなわち対地側から、Ｌ字型の断面をもつスライド５０の前ガイドスキッド５２，５２’によってそれぞれ包囲される。スライド５０は、２つの前ガイドスキッド５２，５２’の上方に、これら２つのガイドスキッド５２，５２’を接続する横断方向に延びるヨーク５３を有する。このヨーク５３は、ガイドレール５１，５１’の上側に位置する。２つの前ガイドスキッド５２，５２’に加えて、かつこれらから間隔を空けて、スライド５０は、同様のＬ字型断面をもちガイドレール５１，５１’を包囲する２つの後ガイドスキッド５５を有する。ここで「前」および「後」とは、ヒンジ３０に対する用語であり、すなわち前ガイドスキッド５２，５２’は、後ガイドスキッド５５よりもヒンジ３０の近くに配置される。後ガイドスキッド５５も、前ガイドスキッドと同じく横断方向に延びるヨークによって互いに接続される。ガイドスキッド５２，５２’，５５と、これらスキッド間を接続するヨークとによって、スライド５０は、回転が固定された状態で車両２上を案内されると同時に、ガイドレール５１，５１’の長手方向に沿ってガイドレールと平行に単独で変位できる。
【００２４】
スライド５０の前方には、２枚の垂直に延びる保持板５７が設けられ、この保持板を通ってヒンジ軸３２が特に回転するように延びる。スライド５０を能動的に変位するため、車両上部７２上に配置されるスライドの後ろに、油圧動作シリンダ５９が配置される。図３では、動作シリンダ５９のピストンロッドがスライド５０からはずされた状態を示す。
【００２５】
スライド５０によって、ヒンジ３０、およびマスト要素１０の下部を、車両２の車両上部７２に対して水平方向に変位させることができる。特定的には、図３に示すように、建設機械の輸送のため、スライド５０はヒンジ３０とともに車両上部７２上を前方へ変位できる。この結果、マスト要素１０の最大旋回角度、すなわち鉛直方向に対するマスト要素１０の最大角度を広げることができる。この最大旋回角度は、車両上部７２の後部に位置し、マスト要素１０の旋回動作経路を制限するケーブルウインチ７４等の障害物によって特に規定できる。スライド５０によるヒンジ３０の前方変位により、ヒンジ３０とこの障害物との距離が広がり、これにより最大旋回可能角度が大きくなる。
【００２６】
しかしながら、図１に見られるように、スライド５０は建設装置の動作中は格納されており、マスト要素１０の重心は、傾きに対する抵抗を増大させるため、車両２の重心近くへ配置される。
【００２７】
図１に示すように、本発明に従う建設機械は、本例ではオーガとして設計される土壌作業具６６の動作に用いることができる。この土壌作業具６６は、入れ子式のドリルロッド６０の地面に対する側に設置され、これはパワーロータリーヘッド６５によってマスト要素１０上を長手方向に案内され、かつマスト要素上で回転可能に駆動できる。動作時には、ドリルロッド６０は、その上面でケーブル６７に懸架され、ケーブル６７は、マスト要素１０の頂部に配置される２つのガイドプーリ６８，６８’と、マスト要素１０上で長手方向に配置されるガイドプーリ６９とを介して、車両上部７２の後部に位置するケーブルウインチ７４へ案内される。マスト頂部に位置する２つのガイドプーリのうち、後ガイドプーリ６８’はマスト要素１０の頂部に静止状態で支持され、一方、前ガイドプーリ６８は、ブーム７６によってマスト要素１０上に旋回可能に支持される。ブーム７６を前ガイドプーリ６８とともに能動的に旋回させるため、リニアドライブ７７が設けられる。
【００２８】
図１に示す動作条件では、前ガイドプーリ６８は、ドリルロッド６０と整列した位置にくるように前方へ旋回する。これに対して、図３に示す輸送位置では、リニアドライブ７７の引きこみによって後方へ旋回し、これにより建設機械の垂直方向のクリアランスが減じられる。
【００２９】
また、図３に示すように、輸送位置において建設機械の垂直方向のクリアランスをさらに減じるために、ドリルロッド６０は長手方向に案内するパワーロータリーヘッド６５から取り外され、ケーブル６７から離され、マスト要素１０の上部に設けられたサポート６１上に配置できる。
【００３０】
図２に示すように、車両上部７２の中心部には、車両上部７２の長手方向に延びる凹部２０が設けられ、輸送位置ではこの中へマスト要素１０が配置される。この凹部２０の両面には、油圧を発生させるための油圧パワーパック２１，２１’がそれぞれ設けられる。さらに、右側のパワーパック２１の前には、パワーパック２１’に横方向に隣接して、車両上部７２上にオペレータ室２４が設けられる。
【００３１】
マスト要素１０の能動的な長手方向の旋回のため、特にその動作位置と輸送位置との間の旋回のため、２つの平行に延びるネックシリンダ１１，１１’が設けられ、これはそれぞれ一方の側でマスト要素１０にヒンジ留めされ、他方の側でスライド５０にヒンジ留めされる。または、ネックシリンダ１１，１１’は、車両上部７２の静止部分にヒンジ留めしてもよい。ただし、ネックシリンダ１１，１１’はスライド５０にヒンジ留めされるので、マスト要素１０の長手方向の旋回は、車両上部７２上のスライド５０の位置に依存する。
【００３２】
図２からさらにわかるように、マスト要素１０は、ヒンジ３０によって長手方向に旋回可能に支持されることに加えて、車両上部７２上で横断方向に旋回可能に設けられる。ここで横断方向の旋回とは、車両上部７２の長手方向の面を横切る方向の旋回移動を意味する。マスト要素１０を車両上部７２上で横断方向に旋回可能に支持するため、ヒンジ３０のヒンジ支持板３３上に別のヒンジ４０が設けられ、この長手方向の回転軸は、ヒンジ３０の回転軸に垂直に配置される。このヒンジ４０は、ヒンジ支持板３３上に形成されるボルトで構成され、これがマスト要素１０上に位置するスリーブ中に係合する。または、スリーブをヒンジ支持板３３上に形成し、ボルトをマスト要素１０上に形成してもよい。ヒンジ３０と同様に、ヒンジ３０のすぐ隣に位置するヒンジ４０も、マスト要素１０の基部６から間隔をあけた位置にある。非常にコンパクトな構造のため、ヒンジ４０は、マスト要素１０の車両に面する長手側４６から、マスト要素１０の内側へ向かって後方にずらされた状態で配置されうる。
【００３３】
図２にまた示すように、マスト要素１０がヒンジ４０を中心に能動的に横断旋回するため、マスト要素１０の両側に、油圧ピボットシリンダ４３，４３’として設計されるピボットリニアドライブがそれぞれ設けられる。図２に示すピボットシリンダ４３は、異なる旋回状態である。２つのピボットシリンダ４３，４３’は、より特定的には、それぞれその一方の側がヒンジ３０のヒンジ軸３２にヒンジ留めされ、他方の側は、マスト要素１０の基部に位置しマスト要素１０に対して横断する方向に延びるヨーク４４に接続される。これらシリンダの回転軸は、ヒンジ４０の回転軸に少なくともほぼ平行に走る。２つのピボットシリンダ４３，４３’を対向方向に動作させることにより、ヨーク４４およびヨーク４４に接続されたマスト要素１０が、ヒンジ支持板３３および車両上部７２を横断する方向に旋回する。
【００３４】
２つのピボットシリンダ４３，４３と同様、２つのネックシリンダ１１，１１’もまた互いに平行に配置され、この結果、ネックシリンダ１１，１１’の２つのヒンジ点がマスト要素１０上に存在する。マスト要素１０の能動的な横断旋回を促進するため、２つのネックシリンダ１１，１１’は、２つのピボットシリンダ４３，４３’の対向方向の動作と同期するように、同様に対向方向に変位する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に従う建設機械の側面図であり、マスト要素が略垂直の動作位置にある様子を示す図である。
【図２】図１の建設機械において、切削工具、ドリルロッド、またはパワーロータリーヘッドを省略し、マスト要素が動作位置にある様子を示す正面図であり、傾斜状態で切削を行うため、マスト要素は長手方向の面を横切るように旋回し、機械上部を点線で示す図である。
【図３】図１の建設機械の輸送状態における側面図であり、マスト要素は輸送位置に旋回された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  車両、６  マスト要素基部、１０  マスト要素、１１，１１’  ネックシリンダ、３０，４０  ヒンジ、４３，４３’  ピボットシリンダ、５０  スライド、５１，５１’  ガイドレール、５２，５２’  前ガイドスキッド、４４，５３  ヨーク、５９  油圧動作シリンダ、７１  車両下部  ７２  車両上部、７７  リニアドライブ。
【図１】
2006132315.tif 000003
【図２】
2006132315.tif 000004
【図３】
2006132315.tif 000005