(57)【要約】車両（１）のシャーシ（２）に、油圧式駆動手段（１５，２６）に対する動作圧が生じる。回転構造（３）がシャーシ上に配置され、上述の回転構造は、運転者の運転台（７）と、工具（６）を備えたブーム（５）と、シャーシに対して回転構造（３）を回転させるための油圧式モータとを有する。回転構造は、駆動リング（１６，２３）によってシャーシに接続され、駆動リング（１６，２３）は、上述の油圧式モータによって駆動されており、シャーシと回転構造との間に作動液のダクト（１２，２４）を有する。シャーシには、その上側で回転構造用の上述の駆動リングを有する偏心板（１１）が設けられ、上述の偏心板の下側は、偏心して支持される変位軸受（１３）を有する。上述の変位軸受は、車両または掘削機（１）の通常動作中に、偏心板（１１）の下側でラッチ装置（２５）によって固定される。シャーシ（２）に対して回転構造（３）を変位させるために、変位軸受（１３）はラッチを解除され、回転構造は、ブーム（５）によって地面に固定される。回転構造の変位は、変位軸受のラッチが解除されたときに油圧式モータを作動させることによって行なわれる。横方向の変位のための、線形に案内される変位板（２１）を、偏心板の代わりに用いることもできる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシャーシ（２）と上部構造（３）とを備えた、特に掘削機（１）またはローダである車両、および、前記車両のシャーシ（２）上で前記上部構造（３）を変位させるための装置（１０）であって、前記上部構造（３）は、運転者の運転台（７）と、工具（６）を備えたブーム（５）と、前記シャーシに対して前記上部構造（３）を回転させるための回転駆動装置（１５または２６）とを支持し、前記回転駆動装置（１５または２６）および前記シャーシ（２）内の油圧式装置に対する動作圧が、前記上部構造（２）［まま］に生じ、前記上部構造（３）は、前記回転駆動装置（１５または２６）と係合することによって駆動される駆動リング（１６または２３）を介して前記シャーシ（２）に接続され、
前記装置（１０）は、偏心板（１１）および／または変位板（２１）を有し、前記偏心板（１１）および／または変位板（２１）は、前記上部構造の前記駆動リング（１６または２３）を支持し、変位軸受（１３）またはガイド（２２）を介して前記シャーシ（２）に接続され、前記装置（１０）は、上部構造（２）とシャーシ（３）との間に圧力手段のダクト（１２または２４）を有することを特徴とする、車両。
【請求項２】
前記駆動リング（１６）は、前記回転駆動装置（１５）と係合し、前記偏心板（１１）の上側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記駆動リング（２３）は、前記変位板（２１）の下に配置され、前記変位板（２１）を通って延びる前記回転駆動装置（２６）は、前記駆動リング（２３）と係合することを特徴とする、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記偏心板（１１）の、偏心して位置付けられた変位軸受（１３）は、前記変位板（２１）に取付けられることを特徴とする、請求項２に記載の車両。
【請求項５】
前記偏心板（１１）の下側に位置付けられた変位軸受（１３）によって特徴付けられ、その中心軸（１９）は、前記駆動リング（１６）の中心軸（１８）に偏心して位置付けられる、請求項２に記載の車両。
【請求項６】
車両の通常動作（１）の間に、前記変位軸受（１３）を固定するロック（１４）によって特徴付けられる、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
前記上部構造（３）を変位させるために、前記変位軸受（１３，１４）は解除されて、前記上部構造（３）は、前記ブーム（５）を用いて地面上に固定されることを特徴とする、請求項６に記載の車両。
【請求項８】
前記上部構造（３）は、前記回転駆動装置（１５）を作動させることによって変位されることを特徴とする、請求項７に記載の車両。
【請求項９】
動作圧を前記上部構造（２）から前記シャーシ（３）に伝えるための、前記偏心板（１１）内の偏心回転ダクト（１２）によって特徴付けられる、請求項２から請求項８のいずれかに記載の車両。
【請求項１０】
前記変位板（２１）のための線形ガイド（２２）によって特徴付けられる、請求項３に記載の車両。
【請求項１１】
前記車両（１）の通常動作中に、それによって前記ガイド（２２）に前記変位板（２１）が固定されるロック（２５）によって特徴付けられる、請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記ガイド（２２）内の変位動作を制限するための、前記変位板（２１）上の止め（２７）によって特徴付けられる、請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記回転駆動装置（２６）は、前記ロック（２５）が開放された後に、前記上部構造（３）の変位を行なうことを特徴とする、請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
前記シャーシ（２）に対する油圧の動作圧のための回転ダクト（２４）によって特徴付けられる、請求項３に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シャーシと、その上に回転可能な上部構造とを有する車両、特に掘削機またはローダに関する。このような車両は、一般に公知である。この発明は、特に、シャーシに対して上部構造を変位させるための装置に関し、さらに、このような上部構造を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術のＥＰ１８７９４４から、可動式のシャーシを備えた土木作業機械が公知である。この可動式のシャーシ１０に、油圧式の駆動手段１８を備えた旋回テーブル１４が回転可能な態様で取付けられる。土木作業用の機構を備えた回転可能なキャリッジ２０が、駆動装置１８に対して偏心した態様で、旋回テーブル１４上に取付けられる。土木作業機構を備えたキャリッジ２０は、旋回テーブル駆動装置１４，１８から独立して、３６０°の角度範囲で回転することができる。
【０００３】
さらに、ＵＳ４６９３６６２から、上部構造がシャーシに対してやはり回転可能な小型の掘削機が公知である。加えて、上部構造のブームが、ガイドを用いることによって右または左に旋回することができる。この設計は、装置を作動させる運転者に必要な追加動作を単純化するように意図される。
【０００４】
最後に、先行技術のＧＢ２０９２１０２から、回転部１５が公知であり、この回転部１５は、シャーシのプラットフォーム１１上で回転可能な態様で支持されており、第２の回転軸の周囲を回転することのできる構造１７を支持する。構造１７のブーム１９を掘削場所１８から離して移動させると、ブーム１９のショベルは、円形に満たない形状で側方に突出する経路Ｘを描く。
【０００５】
先行技術では、シャーシに対する上部構造の従来の回転動作に加え、上部構造上においてさらなる回転または旋回動作が可能であることが一般的である。しかしながら、公知の例すべてにおいて、追加動作を可能にする全体設計は、あまりに複雑である。さらに、この先行技術では、ダンプ積載量と、旋回する上部構造の後方作業範囲との比が考慮されない。加えて、先行技術は、その上部構造が作業範囲を制限された状態で設計されている小型掘削機において、上部構造上に配置された運転者の運転台がかなり狭く、整備のためにその下の部分に手を伸ばすことが極めて難しいという問題を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この発明の目的は、車両のシャーシに対して公知の態様で回転式に配置された上部構造を変位させるための装置を提案することであり、上述の装置は、たとえば掘削機またはローダ等の車両にキットとして後付けすることが可能であるという簡単な態様で実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、この発明により、請求項１に従った変位装置によって達成される。請求項２に従い、この変位装置は、円形の変位動作のための偏心板を含む。請求項３の代替例に従い、線形に案内される変位板が設けられる。請求項４は、偏心板と変位板とを組合せて、円形の変位動作および線形の変位動作の組合せを得ることを提案する。独立請求項１５は、このような変位装置が設置された車両、特に掘削機またはローダを提供する。この発明のさらなる有用な発展例が、従属請求項に見られる。
【０００８】
この発明において、シャーシには、上部構造用の駆動リング（live ring）を支持して変位軸受または線形ガイドも有する偏心板または変位板が設けられる。変位軸受を備えたこの偏心板または線形ガイドを備えたこの変位板は、たとえば従来の掘削機またはローダの上部構造とシャーシとの間に、さらに何も必要とせずに、設置することができる。偏心板および変位板は、偏心板の変位軸受が変位板上に取付けられるように、互いに組合せることもできる。
【０００９】
この発明に従い、変位可能な上部構造は、容認し得るダンプ積載量を調整可能な態様で増大すること、または代替的に、上部構造が旋回する際にその後方作業範囲を縮小することのいずれかに利用することのできる変位空間を用い得るという利点をさらに有する。上部構造の後方作業範囲は、上部構造が、その基部に対してブームの方向に変位されると縮小する（すなわち、それに対応して、制限された物理的な空間における作業能力が向上する）。反対に、容認し得るダンプ積載量は、上部構造が、その基部に対してブームの方向とは反対の方向に変位されると増大する（すなわち、ブームは、これに対応して、より大きな作業負荷を受けることができる）。
【００１０】
これらの作業能力の改善は、上部構造を過剰に小型化して構築することなく、かつ、運転台内の運転者または操作者にとってこれを過度に狭くすることなく、この発明によって達成することができる。また、上部構造が先行技術のものほど小型ではない場合、整備には、実質的に一層都合がよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明は、以下の図面である図１〜図７において、より詳細に説明される。
【００１２】
この発明の変位装置１０は、図３ａ、図３ａ′および図３ａ″のいずれにも示された、この例においては掘削機である車両で用いられる。変位装置１０は、タイヤまたはチェーンと油圧式駆動手段４とが設けられたシャーシ３［まま］と、掘削ショベル６等の工具を含むブーム５、運転者の運転台７、および後部８が設けられた掘削機１の上部構造２［まま］との間に、回転および／または滑動して変位することが可能な接続を確保する。この発明の変位装置１０を用いた、シャーシ２と上部構造３との間の接続は、車両、すなわち掘削機１またはローダの作業能力に対して多数の著しい利点を有する。これらの利点のいくつかを、図３ｂ′および図３ｃ′〜図３ｂ″および図３ｃ″の例を用いて、ならびに、図５および図６を用いて説明することができる。
【００１３】
たとえば、この発明の変位装置１０を備えた掘削機１は、従来の掘削機の使用を妨げる障害物または壁３１によって制約された場所で用いることができる。上部構造３の後部８によって描かれる後方の旋回円３２が障害物または壁３１と交差しないように、壁３１に対する掘削機１の相対位置に依存して、変位装置１０を用いて、地面上に静止しているシャーシ２に対して上部構造３を動かすことができる。これは、図１、図２、図４および図７において一層詳細に示される変位装置１０を用いることによって達成される。
【００１４】
車両、特に掘削機１またはローダにこの発明の変位装置１０を設置することにより、図５および図６に示されるように、傾斜面上においても有利な使用が確保される。掘削機１の有利な使用により、傾斜面上では有利な、車両全体に対して質量の中心が変位することにより、２つの場合が生じる。すなわち、たとえば、図５に示されるように、シャーシ２に対して上部構造３を長手方向に変位させることによって、シャーシ２と上述の面との間で重量をより均一に分散させる。これにより、次いで、牽引力が増大し、したがって、車両または掘削機１に対し、急勾配の地形において一層優れた勾配登坂能力を生じる。加えて、図６に示されるように、シャーシ２に対して上部構造３を横方向に変位させることにより、変位によって生じる車両全体の重心の変位が、急勾配の地形において車両が横方向に転倒するという危険を実質的に減じ得るという利点を有する。車両全体の重心を変位させるための上述の任意の例により、有利にも、面の勾配に比例して変位装置１０を用いて車両の重心が変位されると、車両はより大きな負荷で作動することとなる。
【００１５】
図１ａ〜図１ｅは、第１の実施例に従った、この発明の変位装置１０のさまざまな図を示す。変位装置１０は、偏心板１１および偏心回転ダクト１２を有する。偏心板１１は、リブ１７によって強化され得る。
【００１６】
偏心板１１の上側に、軸受型の駆動リング１６を受けるための装置が設けられる。変位装置１０は、駆動リング１６を駆動する回転駆動装置１５をさらに有する。駆動リング１６は、掘削機１が組立てられる際に上部構造３に接続される。したがって、上部構造３は、回転駆動装置１５を用いて、偏心板１１に対して、駆動リングの中心軸１８の周囲を回転することができる。
【００１７】
変位軸受１３を受けるための装置が、偏心板１１の下側に設けられる。車両１が組立てられるか、または、変位装置１０が連続掘削機（series excavator）１に設置されると、変位軸受１３は、偏心板１１が車両１のシャーシ２に対して変位軸受の中心軸１９の周囲を回転することができるように、車両１のシャーシ２に接続される。
【００１８】
駆動リングの中心軸１８と変位軸受の中心軸１９とが、互いに偏心して配置されているため、上述のように、シャーシ２に対する上部構造３の有利な変位動作が確保される。シャーシ２に対する偏心板１１の変位を確保するために、偏心板１１の下側に固定装置１４が設けられる。この固定装置は、図１に示されるように実現することができる。固定装置は、ロック１４を有し、ロック１４は、変位軸受１３の内側に設けられた溝１４′と係合することができ、したがって、偏心板１１と変位軸受１３との相対変位を防ぐことができる。
【００１９】
図２は、この発明の上部構造の変位装置２０の代替的な実施例を示す。この例では、中心軸１９を備えて偏心して配置された変位軸受によって変位は生じず、むしろ、シャーシ２上で線形に案内される変位板２１によって変位が生じる。変位板２１は、対向するガイド２２内に変位可能な態様で支持される。止め２７が、この変位動作を制限する。
【００２０】
掘削機の通常動作において、変位板は、ロック２５によって固定される。上部構造３を変位させるために、ロック２５が解除され、ブーム５が下げられて、掘削機１の前方方向に地面上で上部構造３を固定し、駆動リング２３がガイド２２内の変位板２１によって変位されるように回転駆動装置２６を作動させる。変位の後に、変位板２１は、ロック２５によって再び固定される。ロック２５は、タペットに作用する油圧シリンダ、または、他の任意の、公知の機械的な固定機構によってもたらすことができる。たとえば、図１に従った、最初に引用した実施例では、ディスクブレーキを用いることができる。
【００２１】
図２に従った実施例では、上部構造３内の動作圧を生成すること［まま］と、シャーシ２内の油圧式装置（油圧式エンジン、圧力シリンダ等）との間で作動液を流動させるために、標準的な回転ダクト２４が適切である。
【００２２】
図７は、この発明の変位装置７０の第３の実施例を示す。変位装置７０は、第１の実施例に従った変位装置と第２の実施例に従った変位装置とを組合せた利点を有する。変位装置７０の変位板７１は、中心板７１′のガイド７２内に配置され、制御シリンダ７６′を用いて、上述のガイド７２内で中心板７１′に対して線形に案内され得る。中心板７１′上に止め７７が設けられて、変位板７１の上述の変位動作を制限する。中心板７１′は、変位軸受７８を用いて掘削機のシャーシ２に接続され、それによって中心板７１′は、変位軸受７８の中心軸の周囲を回転することができる。中心板７１′の下側に、変位軸受７８用のロック７９が設けられる。変位軸受のロック７９は、変位軸受７８の内側に位置する溝７９′と係合することができ、したがって、シャーシ２に接続された変位軸受７８に対する中心板７１′の回転動作を防ぐことができる。変位軸受７８を固定するための、上述の固定装置は、この発明の目的に相応しい、どのような固定装置であってもよい。変位板７１は、駆動リング７３を用いて掘削機１の上部構造３に接続され、それによって駆動リング７３は、変位板７１の中心軸の周囲を回転することができる。駆動リング７３と、それに接続された掘削機１の上部構造３との回転動作は、回転駆動装置７６を用いて確保される。同様に、上述の実施例におけるように、変位装置７０は、回転ダクト７４を有して、掘削機１の上部構造３内の動作圧の生成器と、掘削機１のシャーシ２内の油圧式装置（たとえば油圧式エンジン、圧力シリンダ等）との間で作動液を流動させる。
【００２３】
図１に従った実施例では、駆動リング１５と回転駆動装置１６とを備えた従来の掘削機に後付けされるキットとして、構成要素１１〜１４を用いることができる。偏心板、偏心回転ダクト、変位軸受、および偏心板と変位軸受との間のロックを備えたキットが、図４ａおよび図４ｂにおいて分解図で示される。図４ａに従った回転駆動装置１５および駆動リング１６はキットに属さず、むしろ、上部構造３とともに、設置中はシャーシ２から外される。
【００２４】
同様に、図２に従った第２の実施例からの変位板２１をキットとして提供して、駆動リングと回転駆動装置とを備えた従来の掘削機で用いることができる。そのためには、シャーシ２から上部構造３を持上げて、変位板上に回転駆動装置と駆動リングとを取付けて、シャーシ２にガイド２２を取付けるだけでよい。この場合、圧力手段のホースには、駆動リング上に既に存在する回転ダクトが適切である。この場合、別個の偏心回転ダクトは不要である。
【００２５】
変位装置７０の構成要素もまた、図７に従った実施例において、駆動リング７３と回転駆動装置７６とを備えた従来の掘削機またはローダに後付けされるキットとして、駆動リング７３および回転駆動装置７６なしに用いることができる。同様に、上述の例におけるように、回転駆動装置７６および駆動リング７３は、上部構造３とともに、シャーシ２から取外すことができ、シャーシ２と上部構造３との間の場所に、上述のキットの駆動リング７３と回転駆動装置７６と共に設置され得る。
【００２６】
図１および図２に従った変位装置とは対照的に、図７に従った変位装置により、車両のシャーシ２に対して上部構造３を変位させることに対して、より高い自由度が確保される。したがって、図７に従った変位装置により、駆動リングの中心軸が一定の経路に沿って変位可能であるだけでなく、シャーシに対して２次元で自由に変位可能であることも確保される（一定の設計の制限内において）。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の変位装置の第１の実施例の  ａ）  斜め上方からの図であり、  ｂ）  斜め下方からの図であり、  ｃ）  上からの図であり、  ｄ）  側面図であり、  ｅ）  断面図である。
【図２】この発明の変位装置の第２の実施例の  ａ）  斜め上方からの図であり、  ｂ）  上からの図であり、  ｃ）  側面図であり、  ｄ）  断面図であり、  ｅ）  側面図であり  ｆ）  断面側面図である。
【図３】この発明の装置（図７に従ったこの発明の第３の実施例による）が３つの変位の相で設置される掘削機を示す図である。
【図４】キットとしてのこの発明の装置（斜め上方からおよび斜め下方からの斜視図の、図１に従った第１の実施例）を、  ａ）  上部構造に関連する回転駆動装置および駆動リングを備えて、  ｂ）  単にキットとして、示す図である。
【図５】質量の中心の、長手方向の変位において、この発明の変位装置の有利な適用例を示す図である。
【図６】質量の中心の、側方の変位において、この発明の変位装置の有利な適用例を示す図である。
【図７】この発明の変位装置の第３の実施例の、  ａ）  斜め上方からの斜視図であり、  ｂ）  斜め下方からの斜視図であり、  ｃ）  上からの図であり、  ｄ）およびｄ′）  ２つの側面図であり、  ｅ）およびｅ′）  ２つの断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  車両または掘削機、２  シャーシ、３  上部構造、４  油圧式駆動手段、５  ブーム、６  工具、７  運転者の運転台、８  後部、９  釣合いおもり、１０  変位装置、１１  偏心板、１２  偏心回転ダクト、１３  変位軸受、１４  ロック、１４′  溝、１５  回転駆動装置、１６  駆動リング、１７  リブ、１８  駆動リングの中心軸、１９  変位軸受の中心軸、２０  偏位装置、２１  変位板、２２  ガイド、２３  駆動リング、２４  回転ダクト、２５  ロック、２６  回転駆動装置、２７  止め、３１  壁等の障害物、３２  後方旋回円、７０  変位装置、７１  変位板、７１′  中心板、７２  ガイド、７３  駆動リング、７４  回転ダクト、７５  変位板用のロック、７６  回転駆動装置、７６′  制御シリンダ、７７  止め、７８  変位軸受、７９  変位軸受用のロック、７９′  溝。
【図２】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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