(57)【要約】【課題】本発明は、下部走行体と上部旋回体とを容易に接続することができる接続構造を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る接続構造は、建設機械の下部走行体と上部旋回体との接続構造であって、下部走行体及び上部旋回体の一方に設けられ、上下方向に延びる長穴状の係合穴を有する挿入壁と、下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、挿入壁が挿入される隙間を形成し、係合穴の上端に対応する位置に固定穴を有する一対の受入壁と、下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、係合穴及び固定穴に挿入される固定ピンを有し、この固定ピンを係合穴に挿抜する固定装置とを備え、固定装置が、一対の受入壁の隙間に配置され、挿入壁の挿入により押し込まれる受動部材と、受動部材の押し込み運動を固定ピンの係合穴への挿入運動に変換する伝動機構と、固定ピンを係合穴から引き抜く方向に伝動機構を付勢する付勢部材とを有することを特徴とする。【選択図】図３
2019189391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の下部走行体と上部旋回体との接続構造であって、
上記下部走行体及び上部旋回体の一方に設けられ、上下方向に延びる長穴状の係合穴を有する挿入壁と、
上記下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、上記挿入壁が挿入される隙間を形成し、上記係合穴の上端に対応する位置に固定穴を有する一対の受入壁と、
上記下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、上記係合穴及び固定穴に挿入される固定ピンを有し、この固定ピンを上記係合穴に挿抜する固定装置と
を備え、
上記固定装置が、
上記一対の受入壁の隙間に配置され、上記挿入壁の挿入により押し込まれる受動部材と、
上記受動部材の押し込み運動を上記固定ピンの上記係合穴への挿入運動に変換する伝動機構と、
上記固定ピンを上記係合穴から引き抜く方向に付勢する付勢部材と
を有することを特徴とする接続構造。
【請求項２】
上記挿入壁及び上記一対の受入壁が平面視円環状に形成され、複数の上記固定装置が、内側の上記受入壁のさらに内側に配置される請求項１に記載の接続構造。
【請求項３】
上記伝動機構が、
上記受動部材の押し込みにより揺動する揺動部材と、
上記揺動部材と上記固定ピンとを接続するリンク部材と
を有する請求項１又は請求項２に記載の接続構造。
【請求項４】
上記伝動機構が上記受動部材を一定量押し込むまで上記固定ピンを移動させないよう遊びを有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の接続構造。
【請求項５】
上記固定装置が上記下部走行体に設けられる請求項１から請求項４に記載の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の建設機械では、下部走行体と上部旋回体とを分離して輸送し、建設現場において下部走行体の上に上部旋回体を接続すること一般的である。下部走行体と上部旋回体との接続には回転方向に位置ずれしないように複数の固定ピンが用いられるため、下部走行体と上部旋回体とを接続する際にはこの複数の固定ピンの抜き挿しに手間が掛かる。
【０００３】
これに対して、特開２０１３−１０８２４７号公報には、連結ピンを抜き挿しする油圧シリンダユニットを建設機械に配設することが提案されている。このように、油圧シリンダユニットを用いることによって、１つ１つの固定ピンの抜き挿しを容易にすることができるが、複数の固定ピンを抜き挿しするためには各固定ピンの挿入位置を油圧シリンダユニットに対して位置合わせすることが必要である。このため、上記公報に記載される建設機械においても、下部走行体と上部旋回体との接続作業は、依然として工数が多く、大変煩雑な作業である。また、上記公報に記載される構成では、油圧シリンダユニットを駆動するために油圧機器や油圧配管等が必要となるので、これらの油圧機器等の準備作業が必要となることに加え得て、油圧機器等により建設機械の重量が増加するという不都合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０８２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記不都合に鑑みて、本発明は下部走行体と上部旋回体とを容易に接続することができる接続構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る接続構造は、建設機械の下部走行体と上部旋回体との接続構造であって、上記下部走行体及び上部旋回体の一方に設けられ、上下方向に延びる長穴状の係合穴を有する挿入壁と、上記下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、上記挿入壁が挿入される隙間を形成し、上記係合穴の上端に対応する位置に固定穴を有する一対の受入壁と、上記下部走行体及び上部旋回体の他方に設けられ、上記係合穴及び固定穴に挿入される固定ピンを有し、この固定ピンを上記係合穴に挿抜する固定装置とを備え、上記固定装置が、上記一対の受入壁の隙間に配置され、上記挿入壁の挿入により押し込まれる受動部材と、上記受動部材の押し込み運動を上記固定ピンの上記係合穴への挿入運動に変換する伝動機構と、上記固定ピンを上記係合穴から引き抜く方向に付勢する付勢部材とを有することを特徴とする。
【０００７】
当該接続構造は、上記受動部材、伝動機構及び付勢部材を有する固定装置を備えるため、上記挿入壁を上記一対の受入壁の間に挿入することによって、上記固定ピンを上記係合穴に挿入することができる。このとき、上記係合穴が上下に長いことによって、上記挿入壁の挿入動作の途中で上記係合穴への上記固定ピンの挿入を開始することができるので、上記挿入壁の動きと上記固定ピンの動きとの間に時間差を設ける必要がなく、上記固定装置を完全な機械構造とすることができるので、上記固定装置の動作が確実になる。従って、当該接続構造によって、上記下部走行体と上記上部旋回体とを容易に接続することができる。また、当該接続構造は、油圧や電気等の動力を使用せずに下部走行体と上部旋回体とを接続できるため、装置構成が比較的簡単である。
【０００８】
当該接続構造において、上記挿入壁及び上記一対の受入壁が平面視円環状に形成され、複数の上記固定装置が、内側の上記受入壁のさらに内側に配置されてもよい。このように、上記挿入壁及び上記一対の受入壁が平面視円環状に形成され、複数の上記固定装置が、内側の上記受入壁のさらに内側に配置されることによって、建設機械が大型化することを抑制できる。
【０００９】
当該接続構造において、上記伝動機構が、上記受動部材の押し込みにより揺動する揺動部材と、上記揺動部材と上記固定ピンとを接続するリンク部材とを有してもよい。このように、上記伝動機構が、上記受動部材の押し込みにより揺動する揺動部材と、上記揺動部材と上記固定ピンとを接続するリンク部材とを有することによって、上記固定ピンをスムーズに直線移動させられる。
【００１０】
当該接続構造において、上記伝動機構が上記受動部材を一定量押し込むまで上記固定ピンを移動させないよう遊びを有してもよい。このように、上記伝動機構が上記受動部材を一定量押し込むまで上記固定ピンを移動させないよう遊びを有することによって、上記固定ピンの移動距離を必要最小限にすることができるので、固定装置を小型化することができる。
【００１１】
当該接続構造において、上記固定装置が上記下部走行体に設けられてもよい。このように、上記固定装置が上記下部走行体に設けられることによって、上記上部旋回体の下面に上記固定装置が存在しないので、上記下部走行体から分離した上記上部旋回体をトレーラー等に搭載することが容易になる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように、本発明に係る接続構造は、下部走行体と上部旋回体とを容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の接続構造を備える建設機械の模式的側面図である。
【図２】図１の建設機械の接続構造の構成を示す模式的平面図である。
【図３】図２の接続構造の単位ユニットの分離状態を示す模式的側面図である。
【図４】図３の接続構造の単位ユニットの接続途中を示す模式的側面図である。
【図５】図３の接続構造の単位ユニットの接続状態を示す模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１５】
［建設機械］
図１に、本発明に係る接続構造１を備える建設機械を示す。この建設機械は、クローラークレーンである。
【００１６】
図１のクローラークレーンは、自走可能な下部走行体２と、この下部走行体２の上に当該接続構造１によって接続される上部旋回体３と、上部旋回体３の前部に傾動可能に取り付けられるクレーンアタッチメント（作業装置）４と、上部旋回体３の後部に着脱可能に取り付けられるカウンターウエイト５とを備える。
【００１７】
このクローラークレーンは、下部走行体２、上部旋回体３、クレーンアタッチメント４及びカウンターウエイト５が互いに分離されて別々にトレーラー等の車両に積載して輸送されることが企図される。
【００１８】
下部走行体２は、走行装置である一対のクローラー６と、上部旋回体３を旋回させる旋回装置７とを有する。
【００１９】
〔接続構造〕
当該接続構造１は、図２に示すように、上部旋回体３の底面に設けられる挿入壁８と、下部走行体２の旋回装置７の上端に設けられ、挿入壁８が挿入される隙間を形成する一対の受入壁９と、挿入壁８を一対の受入壁９の隙間に挿入した状態で固定する複数の固定装置１０とを備える。
【００２０】
挿入壁８及び一対の受入壁９は平面視で同心の円環状に形成され、複数の固定装置１０は、内側の受入壁９のさらに内側に周方向に並んで配置されている。このように、複数の固定装置１０を平面視円環状の受入壁９のさらに内側に配置することによって、複数の固定装置１０によって挿入壁８が受入壁９に対してずれることを確実に防止しつつ、接続構造１を設けるために建設機械が大型化することを抑制できる。
【００２１】
当該接続構造１の詳細な構成を説明するために、図３乃至５に、１つの固定装置１０を含む当該接続構造１の単位ユニットの概要を示す。
【００２２】
挿入壁８は、上下方向に延びる長穴状（穴が一定の幅で直線状に伸びる形状）の係合穴１１を有する。一方、受入壁９は、係合穴１１の上端に対応する位置に形成される丸穴状の固定穴１２を有する。より詳しくは、固定穴１２は、下部走行体２に上部旋回体３を接続した状態で、その上端が係合穴１１の上端に対向するよう形成される。
【００２３】
＜固定装置＞
固定装置１０は、係合穴１１及び固定穴１２に挿入される固定ピン１３を有し、この固定ピン１３を少なくとも係合穴１１及び外側の受入壁９の固定穴１２に挿抜することができるよう構成される。つまり、固定ピン１３は、内側の受入壁９の固定穴１２に常に挿入されたままとされてもよく、内側の受入壁９の固定穴１２にも挿抜されてもよい。固定装置１０は、固定ピン１３の係合穴１１への挿抜を確実にするために、固定ピン１３を案内するガイド機構を有してもよい。
【００２４】
固定装置１０は、具体的には、一対の受入壁９の隙間に配置され、挿入壁８の挿入により押し込まれる受動部材１４と、この受動部材１４の押し込み運動を固定ピン１３の係合穴１１への挿入運動に変換する伝動機構１５と、固定ピン１３を係合穴１１から引き抜く方向に伝動機構１５を付勢するピン付勢部材１６と、受動部材１４を上方に付勢する受動付勢部材１７とを有する。
【００２５】
固定装置１０は、受動部材１４が挿入壁８により押し込まれることで動作し、図４に示すように挿入壁８の係合穴１１の下端縁が受入壁９の固定穴１２の下端縁と重複する状態となった後に固定ピン１３を係合穴１１に挿入し始め、図５に示すように係合穴１１の上端が固定穴１２の上端と重なる前に固定ピン１３に挿入壁８の係合１１及び一対の挿入壁８の固定穴１２を貫通させる。
【００２６】
（受動部材）
受動部材１４は、上下方向に移動可能に配設され、上端面が挿入壁８の下端面に当接して下方に押し込まれる。また、受動部材１４は、下端部に伝動機構１５に係合するピンを有する等の構成によって伝動機構１５に接続される。
【００２７】
（伝動機構）
伝動機構１５は、図示するように、受動部材１４の押し込みにより揺動するよう配設される第１揺動部材１８と、この第１揺動部材１８と同軸に配設され、第１揺動部材１８により揺動させられる第２揺動部材１９と、この第２揺動部材１９と固定ピン１３とを接続するリンク部材２０とを有する構成とすることができる。
【００２８】
第１揺動部材１８は、受動部材１４に係合する連動アーム部２１と、第２揺動部材１９を揺動させる駆動突起２２とを有する。
【００２９】
第２揺動部材１９は、第１揺動部材１８の駆動突起２２が当接する従動突起２３と、固定ピン１３に向かって伸び、先端部にリンク部材２０が連結される駆動アーム部２４とを有する。この第２揺動部材１９は、その揺動によって、リンク部材２０の一端を移動させることで固定ピン１３を係合穴１１及び少なくとも外側の固定穴１２に挿抜する。
【００３０】
伝動機構１５は、図４に示すように受動部材１４を一定量押し込むまで固定ピン１３を移動させないようにするために、第１揺動部材１８の駆動突起２２と第２揺動部材１９の従動突起２３との間に遊びを有する。つまり、伝動機構１５は、挿入壁８を受入壁９の隙間から引き抜いたときに、図３に示すように、駆動突起２２が従動突起２３から離間するよう構成される。このように、伝動機構１５が遊びを有することによって、固定ピン１３の移動距離を必要最小限にすることができるので、固定装置１０を容易に小型化することができる。
【００３１】
駆動突起２２又は従動突起２３を位置調節可能に設けてもよい。これにより、固定ピン１３が移動を開始する受動部材１４の位置を調節することができるので、係合穴１１の長さを小さくして当該接続構造を小型化することができる。
【００３２】
リンク部材２０は、第２揺動部材１９の揺動による駆動アーム部２４の先端部の円弧状の移動を固定ピン１３の直線運動に変換するために設けられる。
【００３３】
（ピン付勢部材１６）
ピン付勢部材１６としては、例えば図示するように固定ピン１３の後端に接続される引張コイルばね等を用いることができる。また、ピン付勢部材１６は、固定ピン１３を直接付勢するものに限られず、リンク部材２０や第２揺動部材１９を付勢することにより、間接的に固定ピン１３を係合穴１１から引き抜く方向に付勢するものであってもよい。
【００３４】
（受動付勢部材１７）
受動付勢部材１７としては、例えば図示するように受動部材１４の下に配置される圧縮コイルばね等を用いることができる。また、受動付勢部材１７は、受動部材１４を直接付勢するものに限られず、第１揺動部材１８を付勢することにより、間接的に受動部材１４を挿入壁８の引き抜き方向に付勢するものであってもよい。
【００３５】
＜動作＞
当該接続構造１の動作は、図３に示す分離状態から、挿入壁８を下降させて一対の受入壁９の隙間に挿入する。すると、挿入壁８の下端面が受動部材１４の上端面に当接し、その後の挿入壁８の下降に従って、受動部材１４が下方に移動し、連動アーム部２１の先端部を押し下げることによって第１揺動部材１８を揺動させる。
【００３６】
挿入壁８が下降して係合穴１１の下端部が受入壁９の固定穴１２に重複する状態となってから、図４に示すように、第１揺動部材１８の駆動突起２２が第２揺動部材１９の従動突起２３に当接する。これ以降、挿入壁８を引き続き下降させると、第１揺動部材１８と共に第２揺動部材１９が揺動し、駆動アーム部２４の先端部に連結されたリンク部材２０ひいてはこのリンク部材２０に接続された固定ピン１３を外側（図４の左側）に向かって水平移動させ、固定ピン１３の先端部を挿入壁８の係合穴１１に挿入する。
【００３７】
さらに挿入壁８を下降させると、固定ピン１３の先端部が挿入壁８の係合穴１１を貫通し、外側の受入壁９の固定穴１２に挿入される。図５に示すように、挿入壁８は、係合穴１１の上端が固定ピン１３に当接するまで下降する。これにより、一対の受入壁９の固定穴１２に保持される固定ピン１３により、係合穴１１を有する挿入壁８が支持される。このようにして、受入壁９を有する下部走行体２の旋回装置７の上に挿入壁８を有する上部旋回体３が接続される。
【００３８】
下部走行体２と上部旋回体３との分離は、上部旋回体３を吊り上げて挿入壁８を上昇させることで行うことができる。つまり、挿入壁８を上昇させることによって、受動付勢部材１７による受動部材１４の上昇及びこれに伴う第１揺動部材１８の回動が可能になり、これによりピン付勢部材１６による固定ピン１３の移動及びこれに伴う第２揺動部材１９の回動が可能となる。このようにして、挿入壁８の上昇に伴って固定装置１０が固定ピン１３を係合穴１１から引き抜き、挿入壁８を一対の受入壁９の隙間から引き抜くことを可能にすることで、下部走行体２と上部旋回体３とが分離される。
【００３９】
＜利点＞
上述のように、当該接続構造１は、受動部材１４、伝動機構１５、ピン付勢部材１６及び受動付勢部材１７を有する固定装置１０を備えるため、挿入壁８を一対の受入壁９の間に挿入することによって、固定装置１０が固定ピン１３を挿入壁８の係合穴１１に挿入して挿入壁８を一対の受入壁９の間に固定することで、一対の受入壁９を有する下部走行体２に、挿入壁８を有する上部旋回体３を接続することができる。
【００４０】
ここで、挿入壁８の係合穴１１が上下方向に延びる長穴状に形成されることによって、挿入壁８の挿入動作の途中、つまり挿入壁８が受入壁９に対して相対移動している最中に係合穴１１への固定ピン１３の挿入を開始することができる。つまり、固定装置１０は、挿入壁８の一対の受入壁９の間への挿入が完了するのを待たずして、挿入壁８の挿入動作を利用して固定ピン１３を係合穴１１に挿入するよう、制御要素を有しない完全な機械構造として構成することができるので、動作が確実である。
【００４１】
従って、当該接続構造１を備える建設機械では、下部走行体２の上に上部旋回体３を吊り下ろすだけで、オペレーターが個々の固定ピン１３を挿入する作業を行わなくても、下部走行体２と上部旋回体３とを接続することができ、また、上部旋回体３を下部走行体２から吊り上げるだけで下部走行体２と上部旋回体３とを分離することができる。このように、当該接続構造１によって、建設機械の下部走行体２と上部旋回体３との接続及び分離を容易にすることができる。
【００４２】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００４３】
当該接続構造において、挿入壁及び受入壁の平面形状は、円環状でなくともよく、例えば方形状、十字状等下部走行体と上部旋回体とのずれを抑制できるものであれば任意の形状とすることができる。
【００４４】
当該接続構造が備える固定装置の数は特に限定されず任意である。
【００４５】
当該接続構造において、伝動機構の構成は特に限定されず、受動部材の押し込み動作を固定ピンの挿入動作に変換することができるものであれば、例えばカム機構、リンク機構、歯車機構等を任意に組み合わせて構成することができる。伝動機構は、その構成によっては、リンク部材を有しないものであってもよい。
【００４６】
当該接続構造において、伝動機構は遊びを有しないものであってもよい。伝動機構が遊びを有しない構成である場合、単一の付勢部材によって、受動部材、伝動機構の構成要素、リンク部材及び固定ピンのいずれかを付勢してもよい。
【００４７】
当該接続構造は、下部走行体から分離した上部旋回体を搬送する際に固定装置が邪魔になりにくいよう、固定装置が下部走行体に設けられていることが好ましいが、上部旋回体に固定装置が設けられるものであってもよい。つまり、当該接続構造は、挿入壁が下部走行体に設けられ、一対の受入壁が上部旋回体に設けられてもよい。この場合、上記実施形態の説明における上下は逆転する。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る接続構造は、例えばクレーン、パワーショベル等の建設機械の下部走行体と上部旋回体とを接続するために利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  接続構造
２  下部走行体
３  上部旋回体
４  クレーンアタッチメント
５  カウンターウエイト
６  クローラー
７  旋回装置
８  挿入壁
９  受入壁
１０  固定装置
１１  係合穴
１２  固定穴
１３  固定ピン
１４  受動部材
１５  伝動機構
１６  ピン付勢部材
１７  受動付勢部材
１８  第１揺動部材
１９  第２揺動部材
２０  リンク部材
２１  連動アーム部
２２  駆動突起
２３  従動突起
２４  駆動アーム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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