(57)【要約】【課題】旋回体と走行体との電気的な接続の追加を省スペースで行うと共に、コストを抑えることが可能な建設機械を提供する。【解決手段】走行体１０１と、旋回体１０２と、走行体１０１に対して旋回体１０２をロックする旋回ロック装置５と、スリップリング１００Ａと、を備えたホイール式油圧ショベル１において、旋回ロック装置５は、旋回体１０２に設けられ、運転室３１に搭載された操作装置６の操作により昇降するロック部５１と、走行体１０１のシャーシフレーム２０に設けられ、下降したロック部５１が嵌合される被嵌合部５２と、を備え、ロック部５１には、旋回体１０２側の第１電気配線７１Ａが接続された第１コネクタ７１が内蔵され、被嵌合部５２には、走行体１０１側の第２電気配線７２Ａが接続された第２コネクタ７２が内蔵されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を有する走行体と、前記走行体の上方に旋回可能に取り付けられ、オペレータが搭乗する運転室が設けられた旋回体と、前記走行体に対して前記旋回体を旋回不能にロックする旋回ロック装置と、前記走行体と前記旋回体との間の電気配線を接続するためのスリップリングと、を備えた建設機械において、
前記旋回ロック装置は、
前記旋回体に設けられ、前記運転室に搭載された操作装置の操作により昇降するロック部と、
前記走行体のシャーシフレームに設けられ、下降した前記ロック部が嵌合される被嵌合部と、を備え、
前記ロック部には、前記旋回体内に配策された第１電気配線が接続された第１コネクタが内蔵され、
前記被嵌合部には、前記走行体内に配策された第２電気配線が接続された第２コネクタが内蔵された
ことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記第１コネクタは、前記ロック部の下端部に配置され、
前記第２コネクタは、前記被嵌合部の上端部に形成された凹部において、前記ロック部の前記下端部が前記被嵌合部の前記凹部に嵌合された際に前記第１コネクタと接続される位置に配置された
ことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項２に記載の建設機械において、
前記ロック部は、
筒形状を成した中空のロックピンと、
前記第１コネクタが配置され、前記ロックピン内を相対移動する中実の軸部と、を有し、
前記凹部は、
前記軸部の外径よりも大きく前記ロックピンの外径よりも小さい内径を有する小径部と、
前記小径部の上方に連続して形成され、前記ロックピンの外径よりも大きい内径を有する大径部と、
前記小径部と前記大径部との間に設けられた段差面と、を有し、
前記第２コネクタは、前記ロックピンの下端面が前記段差面に接触した場合に前記第１コネクタと接続される位置に配置された
ことを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項２に記載の建設機械において、
前記凹部には、前記第２コネクタの上方を覆い、前記ロック部の下降により下方向に回動可能な蓋が設けられている
ことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回式の建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
路面を走行する走行体と、走行体の上方に設けられた旋回体と、を備えた油圧ショベル等の旋回式の建設機械では、旋回体の旋回中心と同心に設けられたスリップリングを介して旋回体と走行体とを電気的に接続することにより、旋回体の連続旋回を可能としている。例えば、特許文献１では、センタジョイント（スイベルジョイント）の外周側にリング状のスリップリングが取り付けられており、センタジョイントの小型化を図る一方で、スリップリングを大きくすることによって、接続極数を増やすことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−３５３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油圧ショベルのうち、車輪を備えたホイール式の油圧ショベルでは、例えばトレーラ等の別の車両を牽引しながら公道を走行する場合があり、その際には、牽引される車両側においてブレーキランプを点灯させたりウインカーを出したりするが、これに伴って必要となる電気配線を油圧ショベル側に追加しなければならない。そこで、特許文献１に記載のスリップリングを用いて旋回体と走行体との接続極数を増やすことが考えられるが、スリップリングの極数を増やすと、スリップリングが大型化して搭載スペースの拡大につながると共に、部品を追加することによりコストが増加してしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、旋回体と走行体との電気的な接続の追加を省スペースで行うと共に、コストを抑えることが可能な建設機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、車輪を有する走行体と、前記走行体の上方に旋回可能に取り付けられ、オペレータが搭乗する運転室が設けられた旋回体と、前記走行体に対して前記旋回体を旋回不能にロックする旋回ロック装置と、前記走行体と前記旋回体との間の電気配線を接続するためのスリップリングと、を備えた建設機械において、前記旋回ロック装置は、前記旋回体に設けられ、前記運転室に搭載された操作装置の操作により昇降するロック部と、前記走行体のシャーシフレームに設けられ、下降した前記ロック部が嵌合される被嵌合部と、を備え、前記ロック部には、前記旋回体内に配策された第１電気配線が接続された第１コネクタが内蔵され、前記被嵌合部には、前記走行体内に配策された第２電気配線が接続された第２コネクタが内蔵されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、旋回体と走行体との電気的な接続の追加を省スペースで行うと共に、コストを抑えることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの外観を示す側面図である。
【図２】運転室の下側を拡大して示す図である。
【図３】第１実施形態における旋回ロック装置及び操作装置の一構成例を示す図であり、ロック解除時の状態を示している。
【図４】第１実施形態における旋回ロック装置及び操作装置の一構成例を示す図であり、ロック時の状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態における旋回ロック装置の一構成例を示す断面図であり、ロック解除時の状態を示している。
【図６】第２実施形態における旋回ロック装置の一構成例を示す断面図であり、ロック時での第１コネクタと第２コネクタとの未接続状態を示している。
【図７】第２実施形態における旋回ロック装置の一構成例を示す断面図であり、ロック時での第１コネクタと第２コネクタとの接続状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態に係る建設機械の一態様として、ホイール式の油圧ショベルについて説明する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る油圧ショベル１について、図１〜４を参照して説明する。
【００１１】
（油圧ショベル１の全体構成）
まず、油圧ショベル１の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１２】
図１は、第１実施形態に係る油圧ショベル１の外観を示す側面図である。図２は、運転室３１の下側を拡大して示す図である。
【００１３】
油圧ショベル１は、図１に示すように、路面を走行するための走行体１０１と、走行体１０１の上方に旋回装置１００を介して旋回可能に取り付けられた旋回体１０２と、を備えている。
【００１４】
走行体１０１は、シャーシフレーム２０と、左右一対の前輪２１及び後輪２２と、前輪２１及び後輪２２のそれぞれを駆動させるための油圧駆動式の走行モータ２３と、を有して構成されている。油圧ショベル１は、ホイール式の油圧ショベルであり、走行モータ２３の駆動力が、プロペラシャフト及びアクスル（不図示）を介して前輪２１及び後輪２２に伝達されて回転することにより走行する。
【００１５】
油圧ショベル１では、例えばトレーラ等の別の車両（以下、「被牽引車」とする）を牽引しながら公道を走行する場合がある。そのため、走行体１０１の後端部には、被牽引車を車体の後方で連結させるための牽引用フック２４が取り付けられている。
【００１６】
油圧ショベル１が被牽引車を牽引する際には、被牽引車の側においてブレーキランプを点灯させたりウインカーを出したりする必要があり、油圧ショベル１側から被牽引車側に電気を供給しなければならない。そこで、走行体１０１には、電気配線用の接続コネクタ２５が牽引用フック２４の下側に設けられており、接続コネクタ２５を介して走行体１０１と被牽引車との間の電気配線を接続することが可能となっている。なお、図１では、接続コネクタ２５は、牽引用フック２４の下側に隣接して設けられているが、接続コネクタ２５の配置については特に制限はない。
【００１７】
旋回体１０２は、旋回フレーム３０と、オペレータが搭乗する運転室３１と、車体が傾倒しないようにバランスを保つためのカウンタウェイト３２と、エンジン等の各機器が収容された機械室３３と、を有して構成されている。運転室３１は旋回フレーム３０の前側領域に、カウンタウェイト３２は旋回フレーム３０の後側領域に、それぞれ配置されており、機械室３３は運転室３１とカウンタウェイト３２との間の領域に配置されている。
【００１８】
また、旋回体１０２には、土砂の掘削作業等を行うフロント作業機４が、旋回フレーム３０の前側領域であって運転室３１の側方に取り付けられている。フロント作業機４は、旋回フレーム３０に回動可能に取り付けられたブーム４１と、旋回フレーム３０とブーム４１とを連結するブームシリンダ４１０と、ブーム４１の先端部に回動可能に取り付けられたアーム４２と、ブーム４１とアーム４２とを連結するアームシリンダ４２０と、アーム４２の先端部に回動可能に取り付けられたバケット４３と、アーム４２とバケット４３とを連結するバケットシリンダ４３０と、これらの各シリンダ４１０，４２０，４３０へ作動油を導くための複数の配管４００と、を有している。
【００１９】
ブーム４１は、ブームシリンダ４１０がロッドを伸縮させることにより駆動し、旋回体１０２に対して上下方向に回動（俯仰）する。アーム４２は、アームシリンダ４２０がロッドを伸縮させることにより駆動し、ブーム４１に対して前後方向に回動する。バケット４３は、バケットシリンダ４３０がロッドを伸縮させることにより駆動し、アーム４２に対して前後方向に回動する。
【００２０】
バケット４３は、土砂等の荷を掬い上げて所定の位置に荷を下ろすものであるが、例えば、木材や岩石、廃棄物等を掴むグラップルや、岩盤を掘削するブレーカ等のアタッチメントに変更することも可能である。これにより、油圧ショベル１は、作業内容に適したアタッチメントを用いて、掘削や破砕等を含む様々な作業を行うことができる。
【００２１】
図２に示すように、旋回装置１００の内側には、旋回体１０２の旋回中心と同心に配置された環状のスリップリング１００Ａと、スリップリング１００Ａの外周面と接触するブラシ（不図示）と、が設けられている。スリップリング１００Ａには走行体１０１の側の電気配線１０１Ａが、ブラシには旋回体１０２の側の電気配線１０２Ａが、それぞれ接続されており、旋回体１０２の旋回に伴ってスリップリング１００Ａがブラシに対して摺動することにより、走行体１０１と旋回体１０２とが電気的に接続される。なお、図２では、スリップリング１００Ａ及びその周辺部品の構成を模式的に表している。
【００２２】
油圧ショベル１では、前述したように公道を走行する場合があり、その際には、走行体１０１の進行方向に沿って正しく運転室３１が向いている必要がある。すなわち、油圧ショベル１の走行中において、旋回体１０２が走行体１０１に対して誤旋回しないようにしなければならない。そこで、図２に示すように、油圧ショベル１は、走行体１０１に対して旋回体１０２を旋回不能にロックする旋回ロック装置５を備えている。この旋回ロック装置５は、運転室３１に搭載された操作装置６の操作によって動作する。
【００２３】
（旋回ロック装置５の機構）
次に、旋回ロック装置５の機構について、図３及び図４を参照して説明する。
【００２４】
図３及び図４は、旋回ロック装置５及び操作装置６の一構成例を示す図であり、図３はロック解除時の状態、図４はロック時の状態を示している。
【００２５】
旋回ロック装置５は、旋回体１０２に設けられ、操作装置６の操作により昇降（車体の上下方向に移動）するロック部５１と、走行体１０１のシャーシフレーム２０から上方に向かって立設し、下降したロック部５１が嵌合される被嵌合部５２と、を備えている。本実施形態では、ロック部５１は、昇降する方向に沿って軸を有するピン状に形成されており、被嵌合部５２の上端部には、ロック部５１の外径よりも大きい内径を有する凹部５２０が形成されている。
【００２６】
ロック部５１には、旋回体１０２内に配策された第１電気配線７１Ａが接続された第１コネクタ７１が内蔵され、被嵌合部５２には、走行体１０１内に配策された第２電気配線７２Ａが接続された第２コネクタ７２が内蔵されている。第２電気配線７２Ａの他端は、接続コネクタ２５（図１参照）に接続されている。第１コネクタ７１は、ロック部５１の下端部に配置され、第２コネクタ７２は、凹部５２０において、ロック部５１の下端部が凹部５２０に嵌合された際に第１コネクタ７１と接続される位置に配置されている。
【００２７】
操作装置６は、ロック部５１の上端部に一端が接続されて運転室３１内に延出したレバー６１と、運転室３１の床板３１０上に立設されたガイドプレート６２と、レバー６１の他端に取り付けられたグリップ６３と、を有している。
【００２８】
ガイドプレート６２には、レバー６１を車体の上下方向に案内するガイド孔６２１と、ガイド孔６２１の上端から屈曲して形成されてレバー６１を係止させる係止孔６２２と、が設けられている。ガイド孔６２１及び係止孔６２２はいずれも、ガイドプレート６２の厚み方向に貫通しており、レバー６１のグリップ６３側の端部（以下、「レバー６１の先端部」とする）が挿通されている。
【００２９】
運転室３１の床板３１０には、レバー６１が挿通される第１挿通孔３１０Ａが形成されている。第１挿通孔３１０Ａは、内径がレバー６１の外径よりも大きく設定されている。また、床板３１０の下側に位置する旋回フレーム３０には、ロック部５１が挿通される第２挿通孔３００Ａが形成されている。第２挿通孔３００Ａは、内径がロック部５１の外径よりも大きく設定されている。
【００３０】
オペレータは、グリップ６３を把持してレバー６１を動作させて、ロック部５１を昇降させる。具体的には、ロック部５１を下降させる場合には、オペレータは、レバー６１の先端部が係止孔６２２に引っかかっている状態（図３に示す状態）から、レバー６１を上方向に動かしてレバー６１の係止状態を解除した上で、ガイド孔６２１に沿ってレバー６１を下方向に動かす。これにより、ロック部５１の下端部が被嵌合部５２の凹部５２０に嵌合されて、ロック部５１が被嵌合部５２に嵌合する（図４に示す状態）。
【００３１】
このとき、ロック部５１の第１コネクタ７１と被嵌合部５２の第２コネクタ７２とが接続され、旋回体１０２側の第１電気配線７１Ａと走行体１０１側の第２電気配線７２Ａとが電気的に接続される。したがって、ロック部５１が被嵌合部５２に嵌合することにより、走行体１０１に対して旋回体１０２が旋回不能にロックされると共に、旋回体１０２側の第１電気配線７１Ａと接続コネクタ２５に接続された走行体１０１側の第２電気配線７２Ａとが電気的に接続されて、被牽引車に電気を供給することが可能となっている。
【００３２】
一方、ロック部５１を上昇させる場合には、オペレータは、レバー６１の先端部がガイド孔６２１の下端部に位置している状態（図４に示す状態）から、ガイド孔６２１に沿ってレバー６１を上方向に動かしてから斜め下方向に動かし、レバー６１の先端部を係止孔６２２に係止させる（図３に示す状態）。
【００３３】
これにより、ロック部５１と被嵌合部５２とが非嵌合状態となり、走行体１０１に対する旋回体１０２のロック状態が解除されると共に、旋回体１０２側の第１電気配線７１Ａと走行体１０１側の第２電気配線７２Ａとが電気的に未接続となり、被牽引車への電気の供給が止まる。
【００３４】
このように、被牽引車に電気を供給するために必要な電気配線を旋回ロック装置５内に追加することにより、スリップリング１００Ａに接続極数を増やす場合と比べて、省スペースで追加をすることができると共に、コストの低減が図れる。
【００３５】
また、被牽引車に電気を供給する必要がある場合とは、油圧ショベル１が被牽引車を牽引しながら走行しているときに限られ、すなわち旋回体１０２を走行体１０１に対して旋回させないときである。したがって、旋回ロック装置５を利用して被牽引車に電気を供給するために必要な電気配線を追加することは、油圧ショベル１内の他の場所や機器等を利用する場合と比べて効率的である。
【００３６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルについて、図５〜７を参照して説明する。なお、図５〜７において、第１実施形態に係る油圧ショベル１について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図５は、第２実施形態における旋回ロック装置５Ａの一構成例を示す断面図であり、ロック解除時の状態を示している。図６は、第２実施形態における旋回ロック装置５Ａの一構成例を示す断面図であり、ロック時での第１コネクタ７１と第２コネクタ７２との未接続状態を示している。図７は、第２実施形態における旋回ロック装置５Ａの一構成例を示す断面図であり、ロック時での第１コネクタ７１と第２コネクタ７２との接続状態を示す図である。
【００３８】
本実施形態に係る油圧ショベルでは、旋回ロック装置５Ａの構成が、第１実施形態における旋回ロック装置５の構成と異なる。具体的には、ロック部５１Ａは、車体の上下方向（昇降方向）に沿った筒形状を成した中空のロックピン５１１と、第１コネクタ７１が配置され、ロックピン５１１内を上下方向に相対移動する中実の軸部５１２と、を有している。
【００３９】
被嵌合部５２Ａの凹部５２０Ａは、軸部５１２の外径よりも大きくロックピン５１１の外径よりも小さい内径を有する小径部５２１と、小径部５２１の上方に連続して形成され、ロックピン５１１の外径よりも大きい内径を有する大径部５２２と、小径部５２１と大径部５２２との間に設けられ、上方を指向する段差面５２３と、を有している。本実施形態では、凹部５２０Ａには、第２コネクタ７２の上方を覆う蓋５２４が、ヒンジ５２４Ａを介して小径部５２１の上端に設けられている。
【００４０】
旋回ロック装置５Ａでは、まず、ロック部５１Ａと被嵌合部５２Ａとが嵌合していない状態（図５に示す状態）から、オペレータが前述したように操作装置６（図３及び図４参照）を操作すると、ロックピン５１１及び軸部５１２を含むロック部５１Ａの全体が下降し、被嵌合部５２Ａの凹部５２０Ａの大径部５２２に嵌合される（図６参照）。これにより、ロック部５１Ａが被嵌合部５２Ａに嵌合し、旋回体１０２が走行体１０１に対して旋回不能にロックされる。
【００４１】
そして、オペレータがさらに操作装置６を操作すると、ロックピン５１１の下端面５１１Ａが凹部５２０Ａの段差面５２３に接触した状態で、軸部５１２が下方向に移動し、凹部５２０Ａの小径部５２１に嵌合される（図７に示す状態）。これにより、第１コネクタ７１と第２コネクタ７２とが接続され、旋回体１０２側の第１電気配線７１Ａと走行体１０１側の第２電気配線７２Ａとが電気的に接続される。すなわち、本実施形態では、第２コネクタ７２は、ロックピン５１１の下端面５１１Ａが段差面５２３に接触した場合に第１コネクタ７１と接続される位置に配置されている。
【００４２】
このように、第１段階として、第１コネクタ７１と第２コネクタ７２とが未接続の状態で旋回体１０２を走行体１０１に対してロック状態とした上で、第２段階として、第１コネクタ７１と第２コネクタ７２とを接続することで、被牽引車への電気の供給が不要な場合には、旋回体１０２と走行体１０１との物理的なロックのみを行うことができる。
【００４３】
また、ロックピン５１１の下端面５１１Ａが段差面５２３に接触することにより、凹部５２０Ａ内にてロック部５１Ａが位置決めされるため、精度よく第１コネクタ７１と第２コネクタ７２とを接続することができる。
【００４４】
なお、ロック部５１Ａが旋回ロック機能を果たすためには、図７に示すように、小径部５２１の内面と軸部５１２の外面との間の距離Ｌ２は、大径部５２２の内面とロックピン５１１の外面との間の距離Ｌ１よりも長い（Ｌ２＞Ｌ１）ことが好ましい。仮に、距離Ｌ２が距離Ｌ１よりも短い場合には（Ｌ２＜Ｌ１）、ロック部５１Ａを被嵌合部５２Ａに嵌合させる際、ロックピン５１１が被嵌合部５２Ａに接触する前に軸部５１２が被嵌合部５２Ａに接触し、ロックピン５１１よりも細い軸部５１２が旋回による余分な力を受けて破損する可能性があるからである。
【００４５】
ここで、小径部５２１の上端に設けられた蓋５２４は、図７に示すように、軸部５１２の下降によりヒンジ５２４Ａを中心として下方向に回動可能となっている。このヒンジ５２４Ａは、付勢部材（不図示）を備えており、軸部５１２（ロック部５１Ａ）の上昇（上方向への移動）と共にヒンジ５２４Ａを中心として上方向に回動し、元の位置に戻るように構成されている。
【００４６】
このように、凹部５２０Ａに蓋５２４を設けることにより、風雨や土砂等が小径部５２１内に侵入することを抑制し、第２コネクタ７２を保護することができる。本実施形態では、蓋５２４は、小径部５２１の上端に設けられていたが、これに限らず、例えば大径部５２２の上端、すなわち凹部５２０Ａの開口端に設けられていてもよい。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、被嵌合部５２，５２Ａは、シャーシフレーム２０から延出し外部に露出していたが、これに限らず、外部に露出させずシャーシフレーム２０の内部に収容されていてもよい。
【００４９】
また、ロック部５１，５１Ａ及び被嵌合部５２，５２Ａはいずれも、それらの外形状については特に制限はない。ただし、被嵌合部５２，５２Ａは、ロック部５１からの荷重に耐え得る形状である必要がある。
【００５０】
また、上記実施形態では、ロック部５１，５１Ａが被嵌合部５２，５２Ａ側に形成された凹部５２０，５２０Ａに嵌合されたが、これに限らず、ロック部５１，５１Ａ側に凹部が形成されていてもよい。
【００５１】
また、上記では、第２実施形態に係る旋回ロック装置５Ａにおいて、被嵌合部５２Ａの凹部５２０Ａに蓋５２４が設けられていたが、これに限らず、第１実施形態に係る旋回ロック装置５においても、被嵌合部５２の凹部５２０に蓋を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：油圧ショベル（建設機械）
５，５Ａ：旋回ロック装置
６：操作装置
２０：シャーシフレーム
２１：前輪（車輪）
２２：後輪（車輪）
３１：運転室
５１，５１Ａ：ロック部
５２，５２Ａ：被嵌合部
７１：第１コネクタ
７１Ａ：第１電気配線
７２：第２コネクタ
７２Ａ：第２電気配線
１００Ａ：スリップリング
１０１：走行体
１０２：旋回体
５１１：ロックピン
５１１Ａ：下端面
５１２：軸部
５２０，５２０Ａ：凹部
５２１：小径部
５２２：大径部
５２３：段差面
５２４：蓋
【図１】
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【図２】
2019167806.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019167806.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019167806.tif 000008
【図７】
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