(57)【要約】【課題】上部旋回体のアッパーフレームに装着された複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴に挿通させる場合に、位置合わせ対象のボルトをボルト穴に確実に誘導することが可能な治具及びそれに関連する技術の提供。【解決手段】治具７は、誘導部７１Ａ，７１Ｂと係合部７２Ａ，７２Ｂとを備える。誘導部７１Ａ，７１Ｂは、位置合わせピン５１をボルト穴４３ｈに誘導するためのガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂが形成されているおり、位置合わせピン５１の下側且つボルト穴４３ｈの上側に配置される。係合部７２Ａ，７２Ｂは、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａに隣接する隣接スタッドボルト５ｂ，５ｃの下側且つ隣接スタッドボルト５ｂ，５ｃを挿入するための隣接ボルト穴４３ｈの上側に配置される。係合部７２Ａ，７２Ｂの高さは、誘導部７１Ａ，７１Ｂの高さよりも低い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の上部旋回体のアッパーフレームに上端が固定されている複数のボルトのうち下端にピンが装着された位置合わせ対象のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴のうち第１ボルト穴に誘導するための治具であって、
前記ピンを前記第１ボルト穴に誘導するためのガイド穴が形成されている第１部分と、
前記第１ボルト穴とは異なる第２ボルト穴に係合させるための突起部を下面に備える第２部分と、
を備え、
前記治具は、前記突起部が前記第２ボルト穴に係合するように前記アウターレースの上面に載置され、
前記第１部分は、前記ガイド穴が形成されている部分において、前記アウターレースの周方向に分割可能に構成されていることを特徴とする治具。
【請求項２】
前記ピンは前記ボルトに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の治具。
【請求項３】
上部旋回体のアッパーフレームに装着される複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成される複数のボルト穴に挿通させ、前記上部旋回体を前記旋回ベアリングに接続する建設機械の組立方法であって、
ａ）前記アッパーフレームに上端が固定されている前記複数のボルトのうち位置合わせ対象のボルトの下端にピンを装着するステップと、
ｂ）前記複数のボルト穴のうち第１ボルト穴に前記ピンを誘導するためのガイド穴が形成されている第１部分と前記第１ボルト穴とは異なる第２ボルト穴に係合させるための突起部を下面に備える第２部分とを含む治具を前記アウターレース上面に載置し、前記突起部を前記第２ボルト穴に係合させて前記第１部分を前記第１ボルト穴の上側に配置するステップと、
ｃ）前記ピンの先端を前記ガイド穴を介して前記第１ボルト穴に挿入し且つ前記第２ボルト穴に対応する他のボルトの先端が前記第２部分と接触しない位置まで前記アッパーフレームを下降させるステップと、
ｄ）前記第１部分のうち前記ガイド穴が形成されている部分を前記アウターレースの周方向に分割して前記治具を前記アウターレースの上面から取り外すステップと、
を備えることを特徴とする建設機械の組立方法。
【請求項４】
ｅ）前記ステップｃ）の位置から前記アッパーフレームを更に下降させ、前記複数のボルトを前記複数のボルト穴に挿通させるステップと、
ｆ）前記複数のボルトのうち前記アウターレースの下面から突出した部分をナットで締結するステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の建設機械の組立方法。
【請求項５】
前記ステップｆ）では、前記ピンを前記ボルトの先端から取り外した後、前記突出した部分を前記ナットで締結することを特徴とする請求項４に記載の建設機械の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の上部旋回体に装着されたボルトを、旋回ベアリングに形成されたボルト穴に誘導するための治具及びそれに関連する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、組み付け部品に突出させたボルトを、その相手の部品に形成されたボルト挿入孔に案内するボルト案内用治具が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、建設機械の組み立て作業では、上部旋回体と旋回ベアリングとが接続される。このとき、上部旋回体のアッパーフレームに装着された複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴に挿通し、ナットで締結することが想定される。ただし、複数のボルトを複数のボルト穴に正確に挿入することは比較的難しい。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載のボルト案内用治具等の専用の治具を用いて、特定のボルトを特定のボルト穴に位置合わせすることが想定される。
【０００６】
しかし、上部旋回体のアッパーフレームのように複数のボルトが近接して配置される場合には、アッパーフレームの下降に伴って位置合わせ対象のボルトとは異なるボルトがボルト案内用治具の上面に干渉する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上部旋回体のアッパーフレームに装着された複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴に挿通させる場合に、位置合わせ対象のボルトをボルト穴に確実に誘導することが可能な治具及びそれに関連する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、建設機械の上部旋回体のアッパーフレームに上端が固定されている複数のボルトのうち下端にピンが装着された位置合わせ対象のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴のうち第１ボルト穴に誘導するための治具であって、前記ピンを前記第１ボルト穴に誘導するためのガイド穴が形成されている第１部分と、前記第１ボルト穴とは異なる第２ボルト穴に係合させるための突起部を下面に備える第２部分とを備え、前記治具は、前記突起部が前記第２ボルト穴に係合するように前記アウターレースの上面に載置され、前記第１部分は、前記ガイド穴が形成されている部分において、前記アウターレースの周方向に分割可能に構成されていることを特徴とする治具を提供している。
【０００９】
また、前記ピンは前記ボルトに対して着脱可能に構成されているのが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、上部旋回体のアッパーフレームに装着される複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成される複数のボルト穴に挿通させ、前記上部旋回体を前記旋回ベアリングに接続する建設機械の組立方法であって、ａ）前記アッパーフレームに上端が固定されている前記複数のボルトのうち位置合わせ対象のボルトの下端にピンを装着するステップと、ｂ）前記複数のボルト穴のうち第１ボルト穴に前記ピンを誘導するためのガイド穴が形成されている第１部分と前記第１ボルト穴とは異なる第２ボルト穴に係合させるための突起部を下面に備える第２部分とを含む治具を前記アウターレース上面に載置し、前記突起部を前記第２ボルト穴に係合させて前記第１部分を前記第１ボルト穴の上側に配置するステップと、ｃ）前記ピンの先端を前記ガイド穴を介して前記第１ボルト穴に挿入し且つ前記第２ボルト穴に対応する他のボルトの先端が前記第２部分と接触しない位置まで前記アッパーフレームを下降させるステップと、ｄ）前記第１部分のうち前記ガイド穴が形成されている部分を前記アウターレースの周方向に分割して前記治具を前記アウターレースの上面から取り外すステップとを備えることを特徴とする建設機械の組立方法を更に提供している。
【００１１】
また、ｅ）前記ステップｃ）の位置から前記アッパーフレームを更に下降させ、前記複数のボルトを前記複数のボルト穴に挿通させるステップと、ｆ）前記複数のボルトのうち前記アウターレースの下面から突出した部分をナットで締結するステップとを更に備えるのが好ましい。
【００１２】
また、前記ステップｆ）では、前記ピンを前記ボルトの先端から取り外した後、前記突出した部分を前記ナットで締結するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上部旋回体のアッパーフレームに装着された複数のボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成された複数のボルト穴に挿通させる場合に、位置合わせ対象のボルトをボルト穴に確実に誘導することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による油圧ショベルを示す側面図。
【図２】旋回ベアリングを径方向に切った断面図。
【図３】複数のスタッドボルトが装着されたアッパーフレームの下面を示す斜視図。
【図４】アッパーフレームと旋回ベアリングとが接続された状態を示す断面図。
【図５】アウターレースの上面に治具が載置されている様子を示す斜視図。
【図６】治具の一部を下側から見た斜視図。
【図７】スタッドボルトに装着された位置合わせピンを治具のガイド穴に挿入する様子を示す斜視図。
【図８】治具の一部を上側に持ち上げる様子を示す斜視図。
【図９】治具の一部を左側に移動させると共に手前に引く様子を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜１．実施形態＞
本発明の実施形態による治具、建設機械の組立方法及び建設機械について図１乃至図９に基づき説明する。以下、本発明に係る建設機械の一例として、図１に示す油圧ショベル１を例示する。また、本発明に係る治具の一例として、図５に示す治具７を例示する。
【００１６】
図１に示すように、油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２と上部旋回体３とを備えている。上部旋回体３は、旋回ベアリング４を介して下部走行体２上に搭載されており、下部走行体２に対して鉛直軸まわりに旋回することが可能である。
【００１７】
図２に示すように、旋回ベアリング４は、インナーレース４１とアウターレース４３とを備えている。
【００１８】
インナーレース４１は、下部走行体２にボルトで固定されている。アウターレース４３は、後述するように、上部旋回体３のアッパーフレーム３１（図１）に接続される。このアウターレース４３は、インナーレース４１に対して鉛直軸まわりに回転可能に構成されている。
【００１９】
また、アウターレース４３には、ボルト穴４３ｈが円弧状に複数形成されている。ボルト穴４３ｈは、アッパーフレーム３１に設けられたスタッドボルト５（図３）を挿通するための穴である。
【００２０】
再度、図１を参照して上部旋回体３について説明する。上部旋回体３は、アッパーフレーム３１と、アッパーフレーム３１の前方に設けられて土砂等の掘削作業を行うアタッチメント３３と、キャブ３５と、機械室３７とを備えている。
【００２１】
図３に示すように、アッパーフレーム３１の下面３１Ｕには複数のスタッドボルト５が装着されている。複数のスタッドボルト５は、アウターレース４３に形成された複数のボルト穴４３ｈに対応して円弧状に配列されている。各スタットボルト５の上端はアッパーフレーム３１に固定されている。各スタッドボルト５の胴部は下側（すなわち、アッパーフレーム３１の下面に直交して突出する方向）に延伸している。
【００２２】
油圧ショベル１の組み立て作業において、アッパーフレーム３１は、旋回ベアリング４のアウターレース４３に接続される。このとき、複数のスタッドボルト５（図３）は、アウターレース４３に形成された複数のボルト穴４３ｈ（図４）に挿通される。そして、図４に示すように、スタッドボルト５のうち、アウターレース４３の下面４３Ｕから突出した先端部分にはナット６が締結される。
【００２３】
本実施形態では、複数のスタッドボルト５のうち互いに間隔をあけた４本程度のスタッドボルト５について対応するボルト穴４３ｈへの位置合わせが行われる。かかる位置合わせにおいては図５に示す治具７が用いられる。
【００２４】
図５に示すように、位置合わせの対象となるスタッドボルト５（５ａ）の下端には位置合わせピン５１が装着される。なお、位置合わせピン５１はスタッドボルト５に対して着脱可能に構成されている。
【００２５】
治具７は、アウターレース４３の上面４３Ｔに載置される。治具７は、左部７Ａ及び右部７Ｂからなり、アウターレース４３の周方向Ｄ１に分割することができる。
【００２６】
左部７Ａは、誘導部分７１Ａと係合部分７２Ａと把持部分７３Ａとを備えている。右部７Ｂは、左部７Ａと左右対称の形状で構成されており、誘導部分７１Ｂと係合部分７２Ｂと把持部分７３Ｂとを備えている。
【００２７】
誘導部分７１Ａ，７１Ｂは、スタッドボルト５ａに装着される位置合わせピン５１の下側、且つ、スタッドボルト５ａを挿入するボルト穴４３ｈの上側に配置される。この誘導部分７１Ａ，７１Ｂは、本発明に係る第１部分の一例である。また、スタッドボルト５ａを挿入するボルト穴４３ｈは、本発明に係る第１ボルト穴の一例である。
【００２８】
誘導部分７１Ａ，７１Ｂには、位置合わせピン５１を誘導するためのガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂがそれぞれ形成されている。ガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂは、治具７をアウターレース４３の上面４３Ｔに載置した際、すり鉢状のガイド穴を形成する。
【００２９】
係合部分７２Ａは、スタッドボルト５ａの左側に隣接する隣接スタッドボルト５ｂの下側、且つ、隣接スタッドボルト５ｂを挿入する隣接ボルト穴４３ｈの上側に配置される。また、係合部分７２Ｂは、スタッドボルト５ａの右側に隣接する隣接スタッドボルト５ｃの下側、且つ、隣接スタッドボルト５ｃを挿入する隣接ボルト穴４３ｈの上側に配置される。係合部分７２Ａ，７２Ｂの高さは共に誘導部分７１Ａ，７１Ｂの高さよりも低い。この係合部分７２Ａ，７２Ｂは、本発明に係る第２部分の一例である。また、隣接ボルト穴４３ｈは、本発明に係る第２ボルト穴の一例である。
【００３０】
また、図６に示すように、係合部分７２Ａの下面（アウターレース４３の上面４３Ｔに対向する面）には、突起部７２０Ａが設けられている。突起部７２０Ａは、左部７Ａをアウターレース４３の上面４３Ｔに載置した際に、隣接スタッドボルト５ｂを挿入する隣接ボルト穴４３ｈに係合する。これにより、治具７の左部７Ａはアウターレース４３に対して位置が固定される。
【００３１】
なお、図示は省略するが、係合部分７２Ｂの下面にも、同様の突起部が設けられている。当該突起部は、右部７Ｂをアウターレース４３の上面４３Ｔに載置した際に、隣接スタッドボルト５ｃに対応する隣接ボルト穴４３ｈに係合する。これにより、治具７の右部７Ｂはアウターレース４３に対して位置が固定される。
【００３２】
再度、図５を参照する。把持部分７３Ａ，７３Ｂは、係合部分７２Ａ，７２Ｂに接続されており、治具７の装着時にアウターレース４３の外側に突出するＬ字形状で構成されている。把持部分７３Ａ，７３Ｂは、治具７を着脱する際に作業者が把持する取っ手部材として機能する。把持部分７３Ａ，７３Ｂが存在することにより、作業者は狭小空間においても治具７の着脱作業を容易に行うことが可能である。
【００３３】
続いて、本実施形態に係る油圧ショベル１の組立方法について説明する。詳細には、上部旋回体３のアッパーフレーム３１を旋回ベアリング４のアウターレース４３に接続する方法について説明する。
【００３４】
まず、図５に示すように、複数のスタッドボルト５のうち、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａの下端に位置合わせピン５１を装着する。なお、本実施形態では、スタッドボルト５ａ以外にも互いに間隔をあけた３本程度のスタッドボルト５について位置合わせピン５１を装着して全体的な位置合わせが行われるものとする。
【００３５】
次に、治具７をアウターレース４３の上面４３Ｔに載置する。詳細には、左部７Ａのガイド穴７１０Ａと右部７Ｂのガイド穴７１０Ｂとがすり鉢状のガイド穴を形成するように、左部７Ａ及び右部７Ｂをアウターレース４３の上面４３Ｔに載置する。
【００３６】
このとき、誘導部分７１Ａ，７１Ｂは、位置合わせピン５１の下側、且つ、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａを挿入するボルト穴４３ｈの上側に配置される。
【００３７】
また、係合部分７２Ａは、スタッドボルト５ａの左側に隣接するスタッドボルト５ｂの下側、且つ、スタッドボルト５ｂを挿入するボルト穴４３ｈの上側に配置される。一方、係合部分７２Ｂは、スタッドボルト５ａの右側に隣接するスタッドボルト５ｃの下側、且つ、スタッドボルト５ｃを挿入するボルト穴４３ｈの上側に配置される。
【００３８】
また、係合部分７２Ａの突起部７２０Ａはスタッドボルト５ｂに対応するボルト穴４３ｈに係合し、係合部分７２Ｂの突起部（不図示）はスタッドボルト５ｃに対応するボルト穴４３ｈに係合する。このとき、誘導部分７１Ａの当接面７１Ｓ（図６）と誘導部分７１Ｂの当接面（不図示）とが当接するため、左部７１が突起部７２０Ａの回りに回動することが防止される。右部７Ｂについても同様である。
【００３９】
この後、図７に示すように、位置合わせピン５１の先端がガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂを介してボルト穴４３ｈに挿入され且つスタッドボルト５ｂ，５ｃの下端が係合部分７２Ａ，７２Ｂと接触しない位置までアッパーフレーム３１を下降させる。
【００４０】
そして、図８に示すように、作業者は、把持部分７３Ａを把持して治具７の左部７Ａを上側に持ち上げ、突起部７２０Ａをボルト穴４３ｈから外す。その後、図９に示すように、作業者は、治具７の左部７Ａを持ち上げたまま左側に移動させ、手前に引いてアウターレース４３の上面４３Ｔから取り外す。ここで、左部７Ａを左側に移動させるのは、左部７Ａを手前に引いた際、誘導部分７１Ａがスタッドボルト５ａに干渉するのを防止するためである。
【００４１】
なお、説明は省略するが、治具７の右部７Ｂについても同様の操作によってアウターレース４３の上面４３Ｔから取り外す。
【００４２】
以上のように、誘導部分７１Ａ，７１Ｂは、アウターレース４３の周方向Ｄ１に分割されてアウターレース４３の上面４３Ｔから取り外される。
【００４３】
この後、アッパーフレーム３１を更に下降させ、複数のスタッドボルト５を対応するボルト穴４３ｈにそれぞれ挿通させる。そして、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａに装着していた位置合わせピン５１を取り外す。最後に、図４に示すように、各スタッドボルト５のうちアウターレース４３の下面４３Ｕから突出した部分にナット６を締結する。
【００４４】
このような手順に従って、上部旋回体３のアッパーフレーム３１が旋回ベアリング４のアウターレース４３に接続される。
【００４５】
以上、本実施形態によれば、図５に示すように、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａの下端には位置合わせピン５１が装着される。また、係合部分７２Ａ，７２Ｂの高さが誘導部分７１Ａ，７１Ｂの高さよりも低い。そのため、ガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂを介して位置合わせピン５１の先端をボルト穴４３ｈに挿入させても、隣接ボルト５ｂ，５ｃの下端が係合部分７２Ａ，７２Ｂの上面と干渉しない。したがって、上部旋回体３のアッパーフレーム３１に装着された複数のスタッドボルト５を、旋回ベアリング４のアウターレース４３に形成された複数のボルト穴４３ｈに挿通させる場合に、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａをボルト穴４３ｈに確実に誘導することが可能である。
【００４６】
また、本実施形態では、治具７が左部７Ａ及び右部７Ｂからなり、誘導部分７１Ａ，７１Ｂは、ガイド穴７１０Ａ，７１０Ｂが形成されている部分において分割可能に構成されている。そのため、位置合わせピン５１の先端がボルト穴４３ｈに挿入された後に、治具７を容易に取り外すことが可能である。
【００４７】
また、本実施形態では、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａの下端に位置合わせピン５１が装着されるので、位置合わせ対象のスタッドボルト５ａの下端を保護することもできる。
【００４８】
また、本実施形態では、位置合わせピン５１がスタッドボルト５ａに対して着脱可能に構成されているため、スタッドボルト５ａがボルト穴４３ｈに挿通した後に位置合わせピン５１を取り外すことができる。その結果、油圧ショベル１の機械動作が阻害されずに済む。
【００４９】
また、本実施形態では、治具７の取り付け時において、係合部分７２Ａの突起部７２０Ａが対応するボルト穴４３ｈに係合し、係合部分７２Ｂの突起部が対応するボルト穴４３ｈに係合するため、治具７を容易に位置合わせすることが可能である。また、治具７をアウターレース４３の上面４３Ｔに対してより確実に固定することも可能である。
【００５０】
また、本実施形態では、図４に示すように、スタッドボルト５のうちアウターレース４３の下面４３Ｕから突出した部分をナット６で締結している。そのため、アウターレースの下側からボルトを挿入してアウターレースとアッパーフレームとを接続する場合と異なり、ナットを締結するためのスペースが確保できればよく、作業スペースを低減することが可能である。また、ボルトに比べて軽量なナットのみを操作すればよく、作業性も向上する。
【００５１】
＜２．変形例＞
本発明による治具、建設機械の組立方法及び建設機械は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、位置合わせピン５１がスタッドボルト５ａに対して着脱可能に構成されている場合を例示したが、これに限定されず、油圧ショベル１の機械動作を阻害しなければ、着脱不能な位置合わせピンを利用してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、治具７の左部７Ａ，右部７Ｂが把持部分７３Ａ，７３Ｂを備える場合を例示したが、把持部分７３Ａ，７３Ｂは必須の構成ではない。
【００５４】
また、上記実施形態では、突起部７２０Ａが隣接ボルト穴４３ｈに係合する場合を例示したが、これに限定されない。突起部７２０Ａが配置される位置によっては、当該突起部７２０Ａが別のボルト穴（例えば、隣接ボルト穴４３ｈの更に隣のボルト穴等）に係合するようにしてもよい。この場合、突起部７２０Ａが係合する別のボルト穴が本発明に係る第２ボルト穴の一例である。
【００５５】
また、上記実施形態では、係合部分７２Ａ，７２Ｂの高さは共に誘導部分７１Ａ，７１Ｂの高さよりも低い場合を例示したが、これに限定されず、両者が同等の高さで構成されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように本発明にかかる治具は、上部旋回体のアッパーフレームに装着されているボルトを、旋回ベアリングのアウターレースに形成されたボルト穴に誘導するのに適している。
【符号の説明】
【００５７】
１  油圧ショベル、２  下部走行体、３  上部旋回体、４  旋回ベアリング、
５，５ａ〜５ｃ  スタッドボルト、６  ナット、７  治具、７Ａ  左部、７Ｂ  右部、
３１  アッパーフレーム、３３  アタッチメント、３５  キャブ、３７  機械室、
４１  インナーレース、４３  アウターレース、４３ｈ  ボルト穴、５１  ピン、
７１Ａ，７１Ｂ  誘導部分、７２Ａ，７２Ｂ  係合部分、７３Ａ，７３Ｂ  把持部分、
７１０Ａ，７１０Ｂ  ガイド穴、７２０Ａ  突起部、Ｄ１  周方向
【図１】
2017177302.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017177302.tif 000009
【図８】
2017177302.tif 000010
【図９】
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