(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿地作業を行う機械本体と、この機械本体の左右に配設され、この機械本体を水面上に浮かせた状態で支持する箱状のフロート部と、両フロート部を周回することにより、このフロート部に推進力を与える無端軌道体を備えたクローラ部とを備え、両フロート部は、全体が密閉された箱状に形成されたクローラフレームと、このクローラフレームの中空部内に充填され、このクローラフレームに浮力を与えつつ浸水を防ぐ発泡体とを有することを特徴とする湿地作業機械。
【請求項２】
請求項１記載の湿地作業機械において、前記両フロート部は、前記クローラフレーム内を区画する水密壁を有し、その区画ごとに前記浮力体が充填されていることを特徴とする請求項１記載の湿地作業機械。
【請求項３】
各クローラ部は、上記無端軌道体に周回方向に所定の間隔で配設された中空のシュー部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の湿地作業機械。
【請求項４】
各シュー部の中空部内に発泡体が設けられていることを特徴とする請求項３記載の湿地作業機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿地作業機械に関し、例えば超湿地仕様のショベルに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超湿地仕様のショベルの下部フレームは、標準ショベルに比べて、クローラの幅と全長とを拡張し、クローラフレームを箱状のフロート構造としている。そして、このクローラフレームをショベル本体の左右に設けて、両クローラフレームにより、ショベルを水面に浮かせた状態で作業できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湿地作業中に岩盤等に衝突し、或いは、長期間泥水にさらされて腐食することにより、クローラフレームに亀裂、破損等が生じることがある。その場合、クローラフレームは左右対称になっているので、クローラフレームの一方だけに亀裂、破損等が生じて、水や泥が入り込むと、ショベルの重心と浮力の中心（メタセンタ）との位置関係が悪くなり、ショベルが大きく傾斜して作業続行が困難となる。さらに、浸水等が進むと、ついには浮力を保てなくなって、ショベルが所定量以上沈んでしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、クローラフレームの外壁を厚くして亀裂、破損等を生じにくくしたり、水密区画を多数設けて、一部の区画が浸水等しても、浮力を保てるようにすることも考えられる。
【０００５】
しかし、外壁を厚くしたり、水密区画の数を多くしたのでは、クローラフレームの重量が大きくなり、コストアップを招くこととなるとともに、その浮力を確保するためには、クローラフレームのさらなる大型化が余儀なくされて、小河川等での使用が困難となる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、湿地作業中に浸水等によって機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりすることのない湿地作業機械を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、湿地作業を行う機械本体と、この機械本体の左右に配設され、この機械本体を水面上に浮かせた状態で支持する箱状のフロート部と、両フロート部を周回することにより、このフロート部に推進力を与える無端軌道体を備えたクローラ部とを備え、両フロート部は、全体が密閉された箱状に形成されたクローラフレームと、このクローラフレームの中空部内に充填され、このクローラフレームに浮力を与えつつ浸水を防ぐ発泡体とを有することを特徴とする湿地作業機械である。
【０００８】
上記構成によれば、機械本体の左右に配設されたクローラフレームの中空部内に、このクローラフレームに浮力を与えつつ浸水を防ぐ発泡体が設けられているので、湿地作業中に、万一フロート部に亀裂、破損等が発生したとしても、その内部に設けられた発泡体が浸水等を防止して浮力が確保されるため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれが少なくなる。具体的には、発泡体の有する浮力性により、効果的に浸水等が防止され、浮力が確保される。したがって、湿地作業を続行して、作業終了後のメンテナンス時にフロート部の亀裂、破損等のあった箇所を修理することとすれば、湿地作業の中断による作業能率の低下がなくなる。
【０００９】
また、フロート部の浸水等を防ぐために外壁を厚くしたり、水密区画の数を多くしたりする必要がないので、フロート部の重量の増加によるコストアップがなくなり、フロート部の大型化による小河川等での使用制限もなくなる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の湿地作業機械において、前記両フロート部は、前記クローラフレーム内を区画する水密壁を有し、その区画ごとに前記浮力体が充填されているものである。
【００１１】
また、請求項３記載の発明のように、各クローラ部は、上記無端軌道体に周回方向に所定の間隔で配設された中空のシュー部を備えたこととすれば、このシュー部によっても浮力が確保される。すなわち、シュー部は複数備わっているので、万一このシュー部の一部に亀裂、破損等が発生したとしても、その他のシュー部によって、浮力が確保されるため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれが少なくなる。
【００１２】
請求項４記載の発明のように、各シュー部の中空部内に発泡体を設けたこととすれば、湿地作業中に、万一このシュー部の一部或いは全部に亀裂、破損等が発生したとしても、その内部の発泡体が浸水等を防止して、その浮力が確保されるため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれが一層少なくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るフロート式ショベルの全体構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。なお、図１（ａ）では、便宜上掘削アタッチメントを省略している。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、湿地作業機械としてのフロート式ショベルの本体は、フロート式の下部走行体１と、機械本体を搭載した上部旋回体２とより構成されており、この上部旋回体２の前部には掘削アタッチメント３が起伏自在に装着されている。ここで、湿地とは例えば軟弱地盤上に泥水等が溜まった沼地や河川等をいい、海岸の浅瀬等を含む。
【００１４】
下部走行体１は、湿地作業中に上部旋回体２を水面上に浮かせた状態で支持する支持フレーム１２と、支持フレーム１２をさらに支持する左右のフロート部としてのクローラフレーム４と、クローラ部としてのクローラ５とからなる。クローラ５はクローラベルト５１、駆動輪５２、遊動輪５３等によって構成されている。クローラベルト５１は無限軌道体としてのシューリンク５４に複数のシュー部としてのクローラシュー６を連結したものである。このクローラ５は重量が大きいので、そのバランスを保つ上で重量を分散させるのが好ましい。そこで、本実施形態では、クローラフレーム４ごとに、クローラ５を左右対称に配置している。
【００１５】
クローラ５は後輪駆動であり、駆動輪５２及び遊動輪５３はともにシューリンク５４のローラ（図略）と噛み合うようなスプロケットとその回転軸とからなる。そして、クローラベルト５１が駆動輪５２と遊動輪５３との間を円滑に駆動されるように、クローラフレーム４にはクローラベルト５１を案内するガイドレール５６が配置されている。このガイドレール５６は、クローラベルト５１の配置に対応してクローラフレーム４の下側と上側にそれぞれ２条ずつ設けられており、クローラベルト５１からの反力に充分に耐えるものである（図２参照）。
【００１６】
クローラベルト５１は、図示しない張力調整機構によってその張力が適宜調整されており、湿地走行中にクローラベルト５１が駆動輪５２及び遊動輪５３から脱落しないようになっている。駆動輪５２には駆動モータとしての減速機付き走行モータ８が直結されている。そして、走行モータ８の駆動により、クローラベルト５１は駆動輪５２と遊動輪５３との間で上記ガイドレール５６に案内されて、クローラフレーム４回りを円滑に周回運動する。
【００１７】
上部旋回体２は、旋回フレーム９、運転室１０、機械室１１等からなり、機械室１１には、機械本体、例えば図示しない油圧ポンプ等を駆動するためのエンジンを横向きに配置している。
【００１８】
掘削アタッチメント３は、ブーム１７、上記油圧ポンプから供給される作動油により伸縮動作してブーム１７を起伏させるブームシリンダ１８と、アーム１９と、このアーム１９を回動させるアームシリンダ２０と、バケット２１と、このバケット２１を回動させるバケットシリンダ２２とを具備している。
【００１９】
図２はクローラフレームの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前後方向中央断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、クローラフレーム４は、全体が密閉された箱状に形成されており、その前後に突設した支持部材４１で走行モータ８、駆動輪５２、遊動輪５３等を支持する構成となっている。そして、クローラフレーム４は左右方向の中央及び前後方向の適宜箇所に設けられた水密壁或いは非水密壁５７で区画されており、その区画ごとに、上記クローラフレーム４に浮力を与えつつ浸水を防ぐ浮力体としての発泡体１３が充填される。ただし、本実施形態では、水密壁を必ずしも設ける必要はなく、強度上必要な非水密壁を設けることで足りる。
【００２０】
発泡体１３の原料樹脂としては特に浮力性に富むものが好適であるが、そのためには耐水性に優れ、比重が小さく、独立気泡部分が多いものがよい。しかし、あまり発泡度を大きくすると、隔膜が破れて独立気泡の割合が低下する。そこで、本実施形態では、現在市販されている発泡体で浮力性に富む、例えばポリスチレン（スチロール樹脂）、硬質塩化ビニルフォームなどを発泡体１３として使用する。
【００２１】
その使用方法としては、例えばクローラフレーム４を組み立てて水密検査等を終了した後に、そのクローラフレーム４内の中空部に液体樹脂材料と発泡剤とを流し込んで発泡させることにより充填する方法や、予め発泡させた成型品等をクローラフレーム４内に組み込む方法等がとられる。
【００２２】
なお、１２１は上部旋回体２の支持フレーム１２から左右に延びる支持腕１２２の取付部であって、ここで支持腕１２２がクローラフレーム４の左右側壁を貫通しその突出端に適当な抜け止めが施工されている（図１（ａ）参照）。ここで、クローラフレーム４は鋼製であるが、全体的に薄肉化され、全体重量の軽量化が図られている。この場合、左右のクローラフレーム４だけで、少なくとも非掘削作業中の浮力をまかなえることが好ましい。
【００２３】
図３はクローラシューの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一正面図、（ｃ）はその側面図、（ｄ）は他の正面図、（ｅ）はその左右方向中央断面図である。図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、クローラシュー６は、図１の左右のクローラフレーム４ごとに周回する２条のシューリンク５４に周回方向に所定の間隔をあけて取り付けられている。そして、シューリンク５４の周回駆動によって、クローラフレーム４に推進力を与え、湿地におけるショベルの走行動作を可能とするものである。このクローラシュー６は、中空部を有しており、その左右に突設した連結部材６１でシューリンク５４に連結する構成となっている。各連結部材６１には、それぞれ４箇所のピン孔６２が設けられている。そして、クローラシュー６はその中空部内の幅方向中央に設けられた非水密壁６４で区画されており、その区画ごとに、上記クローラフレーム４に浮力を与えつつ浸水を防ぐ浮力体としての発泡体１４が充填されている。この発泡体１４にも浮力性に優れるポリスチレン等が使用される。
【００２４】
なお、６３は掻取板であって、クローラフレーム４に付着する泥等を適宜掻き落とすためのものである。この掻取板６３は、左右のクローラフレーム４に対して少なくとも１つずつ、適当なクローラシュー６に取り付けられる。また、各クローラシュー６は鋼製であるが、これも全体的に薄肉化されて、全体重量の軽量化が図られている。左右のクローラフレーム４とクローラシュー６とで、掘削作業時の浮力をまかなえるのが好ましい。ただし、クローラシュー６は、上記湿地における走行機能を果たすように、その高さ寸法等が設定される。
【００２５】
図４はシューリンクの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はその断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、シューリンク５４は、ローラリンク５４１とピンリンク５４２とからなるローラチェーンのピンリンク５４２を特殊形状としたものであり、ここでは、ピンリンク５４２を左右外側にＬ字状に屈曲させて図３のクローラシュー６の受部を形成している。
【００２６】
ピンリンク５４２の受部には、それぞれ４つのピン孔５４３が設けられている。これらのピン孔５４３は、上記クローラシュー６の各連結部材６１のピン孔６２に対応するもので、両ピン孔を重ね合わせてピン結合することにより、各クローラシュー６がシューリンク５４上に所定の間隔で取り付けられる。これにより、各クローラシュー６はシューリンク５４と一体となって、クローラフレーム４回りを周回可能となる。
【００２７】
図５は走行モータの詳細配置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、走行モータ８は、小型の油圧モータであって、左右のクローラフレーム４に対し、後側に２台ずつ左右対称に設けられている。各走行モータ８の回転軸は左右方向でそれぞれ内向きとなるようになっており、その回転軸は減速機８１を介して２つの駆動輪５２が取り付けられている。また、図２において、左右のクローラフレーム４の前側には、上記２つの駆動輪５２に対応して、２つの遊動輪５３の回転軸が回転自在に取り付けられており、これらの駆動輪５２と遊動輪５３との間に２条のシューリンク５４が周回可能に巻き掛けられている。そして、走行モータ８の駆動力により、このシューリンク５４が周回駆動される。
【００２８】
走行モータ８へは、図１の機械室１１内の図示しない油圧ポンプから油圧管８２等を経由して圧油が供給され、この圧油によって走行モータ８が駆動される。走行モータ８の操作は、運転室１０内でオペレータが図示しない操作レバーと、図示しないコントロールバルブとを適宜作動させて、上記油圧ポンプから走行モータ８に対する圧油の供給方向を切り換えることにより行うようになっている。
【００２９】
上記油圧管８２は左右のクローラフレーム４ごとの共通ライン８３から分岐して走行モータ８に接続されているので、上記操作レバーとコントロールバルブとの作動により、左右のクローラフレーム４ごとに走行モータ８の同期がとられ、上記左右対称配置と相まって、シューリンク５４間での撓み差が生じないようになっている。これにより、クローラシュー６への曲げ負荷が軽減されるとともに、リンクピン結合部の負荷も低減されるので、それらの耐久性を向上させることができる。
【００３０】
ただし、左のクローラフレーム４の走行モータ８は、右のクローラフレーム４の走行モータ８とは異なる動作を行うことができる。すなわち、左右のクローラフレーム４の走行モータ８を同一動作させるとショベルは直進し、異なる動作をさせるとショベルは旋回する。また、走行モータ８の供給油量を調整すると、ショベルの進行速度が変化する。このようにして、ショベルの進行方向及び進行速度をオペレータが操作することができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、左右のクローラフレーム４が箱状に形成され、このクローラフレーム４内に発泡体１３が充填されているので、湿地作業中に、万一クローラフレーム４に亀裂、破損等が発生したとしても、クローラフレーム４内に充填された発泡体１３が浸水等を防止して、浮力が確保されるため、ショベルが大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれが少なくなる。したがって、湿地作業を続行して、作業終了後のメンテナンス時にクローラフレーム４の亀裂、破損等のあった箇所を修理することとすれば、湿地作業の中断による作業能率の低下がなくなる。また、クローラフレーム４への浸水等を防ぐために外壁を厚くしたり、水密区画の数を多くしたりする必要がないので、クローラフレーム４の重量の増加によるコストアップがなくなり、クローラフレーム４の大型化による小河川等での使用制限もなくなる。
【００３２】
また、湿地作業中に、万一クローラシュー６の一部或いは全部に亀裂、破損等が発生したとしても、クローラシュー６内に充填された発泡体１４が浸水等を防止し、その浮力を確保するため、ショベルが大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれを一層少なくすることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、湿地作業機械として、バケットを備えたショベルを説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バケットに代えて他のアタッチメントを装着したショベル、ミニショベル、さらには、クレーンその他の作業機械であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、湿地作業中に、万一フロート部に亀裂、破損等が発生したとしても、その内部に設けられた発泡体がその浮力性により効果的に浸水等を防止し、浮力を確保することができる。このため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれを少なくすることができる。したがって、湿地作業を続行して、作業終了後のメンテナンス時にフロート部の亀裂、破損等のあった箇所を修理することとすれば、湿地作業の中断による作業能率の低下をなくすことができる。
【００３５】
また、フロート部の浸水等を防ぐために外壁を厚くしたり、水密区画の数を多くしたりする必要がないので、フロート部の重量の増加を抑えることによりコストアップを抑え、これに伴い、フロート部の大型化をも抑えて小河川等での使用制限をなくすこともできる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、シュー部の中空部によっても浮力を確保することができる。すなわち、シュー部は複数備わっているので、万一このシュー部の一部に亀裂、破損等が発生したとしても、その他のシュー部によって、浮力が確保されるため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれを少なくすることができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、湿地作業中に、万一このシュー部の一部或いは全てに亀裂、破損等が発生したとしても、その内部の浮力体が浸水等を防止して、浮力が確保されるため、機械本体が大きく傾斜したり、所定量以上沈んだりするおそれを一層少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るフロート式ショベルの全体構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】  クローラフレームの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は前後方向中央断面図である。
【図３】  クローラシューの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一正面図、（ｃ）は（ｂ）の側面図、（ｄ）は他の正面図、（ｅ）は（ｄ）の左右方向中央断面図である。
【図４】  シューリンクの詳細構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はその断面図である。
【図５】  走行モータの詳細配置を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１  下部走行体
２  上部旋回体
３  掘削アタッチメント
４  クローラフレーム（フロート部）
４１  支持部材
５  クローラ（クローラ部）
５１  クローラベルト
５２  駆動輪
５３  遊動輪
５４  シューリンク（無端軌道体）
６  クローラシュー（シュー部）
８  走行モータ（駆動モータ）
１２  支持フレーム
１３，１４  発泡体（浮力体）
【図１】
0003833518.tif 000002
【図２】
0003833518.tif 000003
【図３】
0003833518.tif 000004
【図４】
0003833518.tif 000005
【図５】
0003833518.tif 000006