JP4145698B2

JP4145698B2 - Construction machinery and swivel device

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Publication number: JP4145698B2
Application number: JP2003098977A
Authority: JP
Inventors: 明秀山崎
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2004308122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回体に多関節型のフロント装置を俯仰動可能に支持した建設機械に関し、さらに詳しくは、生産性の低下や製造コストの増大を招くことなく、機械全体の幅方向寸法を輸送時の規制幅に納まるように構成した例えば新規の大型の建設機械及びこれに用いる旋回体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベル、クローラクレーン等の自走式の建設機械は、無限軌道履帯やタイヤで構成される走行手段を備えた走行体上に、原動機（エンジン）や運転室（キャブ）を備えた旋回体を旋回可能に設け、さらにこの旋回体の前端部に例えばブーム等を含むフロント装置を俯仰動可能に連結して構成されている。このとき旋回体は、走行体のトラックフレームの径方向中心部に旋回輪（ベアリング機構）を設けるとともに、旋回体側に取りつけた旋回用油圧モータのギアを上記旋回輪の走行体側固定部に設けた内歯に噛合させることにより、走行体に対して旋回駆動される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このとき、旋回体は、その基礎下部構造をなすフレーム（旋回フレーム）に上記旋回用油圧モータを取付けている。従来、車体重量４０トンを超える油圧ショベルにあっては、上記フレームの車幅方向中心位置を、上記旋回輪の径方向中心位置（言い換えれば上記旋回体が旋回運動するときの旋回中心位置）とほぼ等しくしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０１１１号公報（第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
建設機械は、世界中のありとあらゆる場所で稼働可能であり、その稼働箇所における固有の自然環境、社会環境、法的環境等に対応することがしばしば求められる。例えば、通常、建設機械は、稼動現場まではトレーラ等に車載されて運搬されるが、歴史的建造物が多い国家（ヨーロッパ等）においては、輸送時に通過する道路の道幅に余裕がなく、特別の安全処置（例えば先導車をつける等）なしで通常通りの運搬を行うためには、機械全体の幅方向寸法を所定の規制値（例えば約３．０ｍ）以内とすることが法規上要求される場合がある。
【０００６】
従来の車体重量４０トンを超える油圧ショベル等では、旋回体の車幅方向寸法が走行体の縮小した（例えば、輸送時の）車幅方向寸法よりも大きいのが一般的であるため、走行体がぎりぎり上記制限内に入っても旋回体側がわずかに上記制限外となる場合があった。このため、結局メーカ側としては、上記法規上の要求を満足するために、旋回体及び走行体共にわずかに小さい機種を用意しなければならない。この場合、小型化によって掘削力が低下し好ましくないばかりか、上記国家用に特殊仕様の旋回体及び走行体を新規に開発生産しなければならず、生産性が低下するとともに製造コストの増大を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたものであり、生産性の低下や製造コストの増大を招くことなく、機械全体の幅方向寸法の制約に対応可能な建設機械及びこれに用いる旋回体を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の建設機械は、幅を輸送時の規制幅に縮小し得る機能を有する走行体と、この走行体上に旋回装置を介して旋回可能に設けられ、前記走行体における輸送時の規制幅に相当する幅を有する旋回体と、前記旋回装置の旋回中心から前記旋回体の幅方向の一方側に偏倚して前記旋回体の長手方向の一方側に設けた多関節型のフロント装置と、前記旋回体の長手方向一方側の幅方向の他方側における前記旋回体上に設置した運転席と、前記旋回体上に設けたエンジン、燃料タンク、作動油タンク、バッテリ等の機器とを備え、前記旋回装置は、前記走行体に設けた旋回輪歯車と、この旋回輪歯車と噛み合うように前記旋回体の幅方向の一方側に偏倚して設けた２つの小歯車と、これらの小歯車にそれぞれ連結し、前記旋回体に設けたモータとを備える。
【００２３】
旋回用油圧モータを旋回フレームに取りつける場合、その外周部をボルトを介し旋回フレームに固定することが一般的である。そして、旋回体を旋回させるのに２つの旋回用油圧モータを隣接配置して用いる場合には、上記の外周部を互いに突き合わせるように隣接配置する。その際、各外周部の一部を欠き取るようにしてボルトのない突き合わせ部分を形成し、突き合わせ部分の突き合わせ線が、旋回フレームの前後方向に一致するように旋回フレームに固定することがある。
【００２４】
ここで、旋回体右側部分の寸法と旋回体左側部分の寸法との差に応じ旋回フレームを旋回輪に対し右側に偏心配置する場合、旋回フレームに取りつける２つの旋回用油圧モータも右側に移動する。この結果、２つの旋回用油圧モータの小歯車（ピニオン）とこれに噛合する旋回輪の走行体側固定部との相対位置関係も変化する。そこで、本発明においては、上記２つの旋回用油圧モータの２つの小歯車を、旋回輪歯車と噛み合うように旋回体の幅方向の一方側（右側）に偏倚して設ける。具体的には、例えば上記２つの旋回用油圧モータの配設角度をそれぞれずらし、突き合わせ部分の突き合わせ線が、旋回フレームの前後方向に対し所定の角度だけ斜めになるようにする。これにより、上記したギアと旋回輪中心との位置関係の変化に対応し、２つの旋回用油圧モータのギアと旋回輪の走行体側固定部との噛合関係を確実に維持することができる。
【００２５】
特に、上記のように突き合わせ部分を設けて２つの旋回用油圧モータを密着隣接配置する場合、突き合わせ部分にはボルトがないため、外周部のうち突き合わせ部分以外の部分にあるボルトは、その分も加えた大きな駆動反力に耐えられるようにその周方向配置間隔や配置位置が通常設定されている。この設定にあたっては、上記ピニオンの歯と旋回輪の走行体側固定部の内歯との間での噛合時における力の伝達関係に基づき、２つの旋回用油圧モータと旋回輪の径方向中心（＝旋回中心）との相対位置が所定の関係となるように予め設定されている。
【００２６】
本発明においては、上記２つの旋回用油圧モータの突き合わせ部分の突き合わせ線を旋回フレームの前後方向に対し斜めにすることにより、上述したように２つの旋回用油圧モータを旋回輪に対し相対移動させるときに、上記２つの旋回用油圧モータと旋回輪の径方向中心（＝旋回中心）との相対位置関係を上記の設定に保持したままの状態で移動することができる。したがって、上記したようなボルトのない突き合わせ部分を備えた既存の構造の旋回用油圧モータをそのまま用いても、外周部のボルトは引き続き大きな駆動反力に耐えることができる。すなわち、ボルトの強度を強化したり、別構造の旋回用油圧モータを新たに用意する必要なく、配置角度や位置をずらすだけで足りるので、変更時の生産性低下やコスト増大をさらに確実に防止することができる。
【００３３】
（２）上記の目的を達成するために、上記の目的を達成するために、本発明の建設機械は、幅を輸送時の規制幅に縮小し得る機能を有する走行体上に、旋回装置を介して旋回可能に設けられ、前記走行体における輸送時の規制幅に相当する幅を有する旋回体と、前記旋回装置の旋回中心から前記旋回体の幅方向の一方側に偏倚して前記旋回体の長手方向の一方側に設けた多関節型のフロント装置と、前記旋回体の長手方向一方側の幅方向の他方側における前記旋回体上に設置した運転席と、前記旋回体上に設けたエンジン、燃料タンク、作動油タンク、バッテリ等の機器とを備え、前記旋回体は、前記旋回体装置を構成する旋回輪歯車と噛み合うように前記旋回体の幅方向の一方側に偏倚して設けた２つの小歯車と、これらの小歯車にそれぞれ連結し、前記旋回体に設けたモータとを備える。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施の形態は、建設機械の一例として、油圧ショベルを例にとった実施の形態である。
【００３５】
図１は、本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの全体構造（但しフロント装置は図示省略）を表す側面図であり、図２は、図１中Ａ方向から見た本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの矢視正面図である。なお、以降、油圧ショベルが図１に示す状態にて操作者が運転室（後述）の運転席に着座した場合における操作者の前側（図１中左側）、後側（図１中右側）、左側（図１中紙面に向かって手前側）、右側（図１中紙面に向かって奥側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。
【００３６】
これら図１及び図２において、油圧ショベルは、走行体（下部走行体）１と、この走行体１の上部に旋回可能に設けた旋回体（上部旋回体）２と、この旋回体２の前端部に上下方向に俯仰動可能に設けた多関節型のフロント装置（図示せず）と、走行体１と旋回体２との間に配設され旋回体２を旋回自在に支持する旋回輪（旋回台軸受）３とを有している。なお、旋回輪３は、後述の旋回用油圧モータ２８とともにこの油圧ショベルの旋回装置を構成するものである。
【００３７】
走行体１は、詳細な説明を省略するが、掘削時に比べ輸送時における車幅方向寸法が縮小可能な公知の伸縮機構を備えている。そして、これによって輸送時の車幅方向寸法ｘ_ｔ（図２参照）が規制幅（後述する旋回体２の車幅方向最大寸法とほぼ等しい）となっており、略Ｈ字形状のトラックフレーム４と、このトラックフレーム４の左・右両側の後端近傍に回転自在に支持された駆動輪５と、これら駆動輪５をそれぞれ駆動する左・右走行用油圧モータ６と、トラックフレーム４の左・右両側の前端近傍に回転自在に支持された従動輪（アイドラ）７と、これら駆動輪５及び従動輪７にそれぞれ巻き回した走行手段としての左・右の無限軌道履帯（クローラ）８とを備えている。
【００３８】
旋回体２は、車幅方向最大寸法（後述するｘ_Ｌ＋ｘ_Ｒ）が規制幅となっており（走行体１の輸送時の車幅方向寸法とほぼ等しい）、その基礎下部構造をなすフレーム（旋回フレーム）９と、この旋回フレーム９の左前方側（旋回体２全体の左前方部）に配設され操作者が搭乗する運転室（キャブ）１０と、旋回体２のうちこの運転室１０以外の大部分を覆う上部カバー（建屋）１１と、旋回フレーム９の後部に配置されフロント装置との重量バランスをとるためのカウンタウエイト１２とを備えている。
【００３９】
フロント装置は、通常のこの種の油圧ショベルに備えられる公知のものであり、図示及び詳細な説明を省略するが、その基端側が旋回フレーム９の先端部に設けたブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａ（後述）に水平軸方向を中心にして回動可能に結合されたブームと、ブームの先端側にその基端側が回動可能に結合されたアームと、アームの先端側にその基端側が回動可能に結合されたバケットとを備えている。そして、これらブーム、アーム、およびバケットは、それぞれブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、およびバケット用油圧シリンダによって駆動される。
【００４０】
図３は、図２中Ｂ方向から見た本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの一部透視矢視上面図である。
【００４１】
この図３、前述の図１及び図２において、旋回フレーム９上の上部カバー１１の内部には、上記各油圧アクチュエータの駆動源（動力源）を構成する機器を含む各種機器が収納配置され、いわゆる機械室（パワーユニット）を形成している。すなわち、旋回フレーム９上の後方側（図３中上側）の領域には、油圧ポンプ１３と、横置き（図３中左右方向）に配置され上記油圧ポンプ１３を駆動する原動機としてのエンジン１４と、このエンジン１４及び後述の熱交換器装置１８を冷却する冷却ファン１５と、エンジン１４の冷却水を冷却するラジエータ１６及び作動油を冷却するオイルクーラ１７を備えた熱交換器装置１８とが、油圧ショベルの幅方向左側（図３中右側）から幅方向右側（図３中左側）に向かってこの順序で並設されており、これらは一括してカウンターウェイト１２の前側に形成されたエンジン室１９内に配設されている。
【００４２】
このような後方領域の機器構成において、エンジン１４を起動すると油圧ポンプ１３が駆動される。その一方、エンジン１４の駆動力によって冷却ファン１５が回転し、上部カバー１１外部の空気が吸気孔（図示せず）から内部空間に導入され、冷却風となって熱交換器装置１８を冷却した後、冷却ファン１５に流入する。さらに冷却ファン１５から吹き出された冷却風は、エンジン１４、マフラ（図示せず）、油圧ポンプ１３等を冷却した後、排気孔（図示せず）から大気放出される。またこのとき、エンジン１４からの排気ガスは、エンジン１４の排気マニホールド（図示せず）からマフラ（図示せず）に流入して消音された後、マフラに接続された排気ガス管（尾管）２０から大気中に放出される。なお熱交換器装置１８の前側（図３中下側）には、エンジン１４への吸入空気を清浄化するエアクリーナ２１が設けられている。
【００４３】
一方、旋回フレーム９の右前側（図３中左下側）の領域には、燃料タンク２２、バッテリ２３、給脂装置２４が、この順序で後側（図３中上側）から前側（図３中下側）へ向かって配設されている。燃料タンク２２は、エンジン１４の燃料を貯留するもので、給油口２２ａを介し外部より給油可能となっている。バッテリ２３は、主にエンジン１４の起動用の電流を供給するものである。給脂装置２４は、例えばフロント装置の各結合部、旋回輪３、走行体１に設けた無限軌道履帯８の張り調整機構（図示せず）等に対し、図示しない給脂配管を介してグリス等の潤滑材の供給を行うものである。
【００４４】
また、旋回フレーム９の幅方向中心部のエンジン１４より前側（図３中下側）の領域には、制御弁装置２５が設けられている。制御弁装置２５は、油圧ポンプ１３から上記した油圧アクチュエータ（左・右走行用油圧モータ６、ブーム用油圧シリンダ、アーム用油圧シリンダ、バケット用油圧シリンダ、後述の旋回用油圧モータ２８）への圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブ（左・右走行用コントロールバルブ、ブーム用コントロールバルブ、アーム用コントロールバルブ、バケット用コントロールバルブ、旋回用コントロールバルブ）を備えている。
【００４５】
さらに、旋回フレーム９の左前側（図３中右下側）の領域には、作動油タンク２６、収納スペース２７、上記運転室１０が、この順序で後側（図３中上側）から前側（図３中下側）へ向かって配設されている。
作動油タンク２６は、給油口２６ａを備え、上記油圧ポンプ１３から前述の油圧アクチュエータへ供給する作動油を貯留するものであり、収納スペース２７は、例えばメンテナンス用の工具箱等を収納するスペースである。
【００４６】
運転室１０は、操作者が搭乗し図示しない座席に着座して操作を行うための空間であり、上記左・右走行用コントロールバルブを切り換え操作して左・右走行用油圧モータ６の駆動速度を制御するための操作手段（例えば左・右走行用操作レバー）や、上記ブーム用コントロールバルブ・アーム用コントロールバルブ・バケット用コントロールバルブ・旋回用コントロールバルブをそれぞれ切換操作してブーム用油圧シリンダ・アーム用油圧シリンダ・バケット用油圧シリンダ・旋回用油圧モータ２８（後述）の駆動速度を制御するための操作手段（例えば左・右作業用操作レバー）が設けられている。
【００４７】
ここで、旋回フレーム９の幅方向中心部の制御弁装置２５よりさらに前側（図３中下側）には、走行体１に対し旋回フレーム９を旋回駆動する駆動力を発生する（この例では２個の）旋回用油圧モータ２８が設けられている。
【００４８】
図４は、本発明の建設機械の一実施の形態を構成する上記旋回用油圧モータ２８の取付部分の詳細構造を表す図３中要部拡大図である。
【００４９】
この図４及び図３において、旋回フレーム９は、その中央部に位置して前後方向（図４中上下方向）に延びたセンタフレーム部９Ａを備える。このセンタフレーム部９Ａは、例えば厚肉の鋼板等で平板状に形成された底板２９と、この底板２９の上面側に溶接手段を用いて立設され前後方向に延びた左・右の縦板３０Ｌ，３０Ｒとで構成されている。そして、縦板３０Ｌ，３０Ｒの前側（図４中下側）には、上記ブームの基端側が回動可能に結合されるブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａがそれぞれ設けられている。これらブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａの間には補強用の横板３１が溶接により接合されており、この横板３１のさらに後方側には、縦板３０Ｌ，３０Ｒを掛け渡すように油圧モータ取付け部３２が設けられている。また、ブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａの前側には、上記ブーム用油圧シリンダのボトム側がそれぞれ回動可能に結合されるシリンダブラケット３０Ｌｂ，３０Ｒｂがそれぞれ設けられている。
【００５０】
なお、図示を省略するが、縦板３０Ｌ，３０Ｒの後側（図４中上側）には、その縦断面が例えばＩ字形状（Ｉフランジ構造）等であるウエイト取り付け部がそれぞれ設けられており、これらウエイト取り付け部の上側に上記カウンタウエイト１２が載置されボルト等を用いて着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００５１】
図５は、本発明の建設機械の一実施の形態を構成する旋回用油圧モータの詳細取付構造を表す側断面図である。
【００５２】
この図５及び前述の図１において、旋回用油圧モータ（油圧モータ装置）２８は、旋回フレーム９の上記油圧モータ取付け部３２に上・下方向に立設されたハウジング３３と、旋回フレーム９の上方に位置し上記ハウジング３３に支持されたモータ本体３４と、上記モータ本体３４の回転軸（図示せず）の回転を減速して出力する公知の遊星歯車減速機構（図示せず）とを有している。
【００５３】
モータ本体３４は、外部から圧油が給排されることにより回転駆動する油圧モータ（例えばアキシャルピストン型油圧モータ、ラジアルピストン型油圧モータ）によって構成されており、シリンダ、ピストン等を内蔵したモータケース３４Ａと、該モータケース３４Ａの軸中心を上・下方向に延び、下端側が外部に突出した回転軸（図示せず）と、モータケース３４Ａの下端側に拡径して設けられ、ハウジング３３に対する取付面をなすフランジ部３４Ｂと、モータケース３４Ａの上部側面に突出して設けられ、リリーフ弁（安全弁）等を含む弁装置の一部を構成する突起部３４Ｃとを備えている。
【００５４】
なお、モータケース３４Ａには、ハウジング３３内に潤滑油を供給するための給油パイプ３５と、ハウジング３３内の潤滑油の量を調べるオイルゲージ３６とが設けられている。
【００５５】
ハウジング３３は、下側ハウジング３７と上側ハウジング３８とによってほぼ円筒状に形成されている。
【００５６】
下側ハウジング３７には、下端側外周に下側フランジ部３７Ａが拡径して形成され、上端側外周に上側フランジ部３７Ｂが拡径して形成されている。下側フランジ部３７Ａは、図４に示されるように旋回用油圧モータ２８の設置状態で最も外周側に張り出して位置する外周部を構成している。この下側フランジ部３７Ａは、複数本のモータ取付用ボルト４１によって略円環状（又は部分円環状）の座板４０を挟みつつ旋回フレームモータ取付け部３２に固定されている。このとき、２つの旋回用油圧モータ２８，２８は、それぞれ下側フランジ部３７Ａの互いに向かい合う部分が切り欠かれた形状となっており（図４参照）、この切り欠き部が突き合わせるように隣接密着配置されて突き合わせ部Ｓを形成している。このとき、突き合わせ部Ｓには上記モータ取付用ボルト４１は設置できないことから、モータ取付用ボルト４１は、その分を補いつつ旋回駆動反力を全体で受けることが可能なように（旋回時に加わる大きな滑り力に各ボルト４１が耐えられるように）、下側フランジ部３７Ａの外周部の突き合わせ部Ｓ以外の部分に予め定められた所定の態様で（不等ピッチで）配設されている。なお、下側ハウジング３７には、ハウジング３３内の潤滑油を排出するための排油パイプ（図示せず）が設けられている。
【００５７】
上側ハウジング３８は、その下端部が下側ハウジング３７の上側フランジ部３７Ｂに係合しており、その上端部がモータ本体フランジ部３４Ｂに係合している。そして、下側ハウジング３７と上側ハウジング３８とは、例えば図示しない複数本のボルトで締結固定されることで一体的に組立てられており、また上側ハウジング３８は、モータ本体フランジ部３４Ｂと複数本のボルト３９で締結固定されることにより、モータ本体３４を支持している。
【００５８】
遊星歯車減速機構によって減速された回転は、ハウジング３３内に回転可能に設けられた図示しない出力軸に伝えられる。この出力軸は、ハウジング３３内を上・下方向に延設されており、その下端側（図示せず）がハウジング３３から下向きに突出している。そして、その出力軸の下端側にピニオン（小歯車）４２が一体的に設けられており、このピニオンが旋回輪３の内輪４４（後述）に形成された内歯車４４Ａ（後述）に噛合している。
【００５９】
図５及び前述の図２において、旋回輪３は、走行体１のトラックフレーム４の径方向中心側上部に設けた丸胴部４３に固定した走行体側固定部としての内輪４４と、旋回体２の径方向中心側下部に相当する旋回フレームモータ取付け部３２の下面に固着された旋回体側回転部としての外輪４５と、内輪４４と外輪４５との間に配設された複数個の鋼球４６とによって構成されている。内輪４４の内周側には全周に亘って内歯車（旋回輪歯車）４４Ａが形成されており、この内歯車４４Ａが上記出力軸のピニオン４２に噛合されている。図６は、この噛合状態を表す図５の部分透視図である。
【００６０】
以上のような構成により、旋回用油圧モータ２８のモータ本体３４に外部から圧油を給排してその回転軸を回転駆動すると、この回転がハウジング３３内で遊星歯車減速機構によって減速され出力軸に高いトルクの回転力が伝達され、ピニオン４２が内輪４４に沿って自転しつつ公転し、このときの公転力がハウジング３３を介して旋回体２の旋回フレーム９に伝達されることにより、内輪４４の周囲で外輪４５を回転させつつ旋回体２が走行体１上で旋回するようになっている。
【００６１】
ここで、本実施の形態の最も大きな特徴は、旋回体２及び走行体１の車幅方向最大寸法をともに規制幅としたことと、これを実現するための旋回体２、走行体１、旋回輪３の相対位置関係、及びそれぞれの構成にある。
【００６２】
すなわち、例えば輸送幅規制が厳しい地域（例えばヨーロッパ等）の国家における機械全体の車幅方向寸法の制限内にある機種の走行体１がぎりぎり入っていたとしても、従来は走行体１の輸送時の車幅方向寸法が旋回体２の車幅方向最大寸法よりも小さい場合があるため、旋回体２については上記既存の機種のものは上記制限外になってしまうことからそのままでは使えず、何らかの変更をしなければならない。このとき、上記従来機種では、旋回体２の旋回フレーム９の車幅方向中心位置と旋回輪２の径方向中心位置（＝旋回装置の旋回中心位置）が略一致しており、この状態で、旋回体２のうち旋回フレーム中心線ｋ_ｓより左側部分も、右側部分も、ほぼ同じ寸法分だけ走行体１の輸送時の車幅方向寸法よりはみ出している。したがって、この旋回フレーム中心線ｋ_ｓを旋回中心と略一致させたまま上記変更を行おうとすると、旋回体２の上記左側部分と上記右側部分の両方について寸法の縮小を行わなければならず、大幅な変更となってしまう。
【００６３】
そこで本実施の形態では、少しでも変更範囲を小さくすることを目指し、旋回体２の上記左側部分についてはほぼ上記従来機種のものをそのまま流用し、右側部分だけを大規模に縮小変更するようにしたものである。
【００６４】
すなわち、旋回体２の左側部分について小型化変更しないものを流用する分、旋回フレーム９を旋回中心に対して右側に偏心させることで上記旋回体２左側部分が走行体１車幅外方へ突出するのを防止する。そして、このように右側へ大きく旋回フレーム９がずれ全体として旋回体２が右側へ大きくずれる分は、旋回体２右側部分を大規模に縮小変更して上記左側部分の寸法よりも大幅に小さくなるようにしたものである。
【００６５】
上記旋回体２右側部分の変更を具体的に説明すると、前述したような上部カバー１１内の機器配置において、従来、エンジン室１９の側方近傍（詳細には熱交換器装置１８の外方）に配設しているバッテリ２３を旋回体２の右前方部に配設してその分のバッテリ配置スペースを省略し、バッテリ２３とエンジン室１９との間に燃料タンク２２を配設し、反対の左前方部の運転室１０とエンジン室１９との間に作動油タンク２７を配設する。このとき、バッテリ２３が右前方部に配設されることによる燃料タンク２２の容量確保の面については、タンク前側壁面を既存のものより前側に移動するとともに、タンク後側壁面を既存のものより後ろ側に移動する等の変更をすることで、容量を確保できる。これらにより、旋回フレーム９の車幅方向中心位置（以下、旋回フレーム中心線という）ｋ_ｓより右側部分の寸法ｘ_Ｒが左側部分の寸法ｘ_Ｌよりも小さくなる（言い換えれば旋回フレーム９が旋回体２の車幅方向中心位置になく、それよりも右側に偏心して配置されている）ようなレイアウトを実現している。なお、前述のように多関節型のフロント装置はブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａに取りつけられており、このブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａは車幅方向中心位置に設けられている（いいかえればブームブラケット３０Ｌａ，３０Ｒａの中心線が旋回フレーム中心線ｋ_ｓに一致していることから、上記多関節型のフロント装置が、旋回装置の旋回中心から旋回体２の幅方向一方側（右側）に偏倚して設けられていることとなる。
【００６６】
また上記旋回フレーム９の偏心配置について、具体的には、上記の寸法大小関係に応じ旋回フレーム９は旋回輪３径方向中心に対し右側に偏心させて配置されている。すなわち、旋回輪３の径方向中心位置Ｐが、上記した旋回体２の右側部分の寸法ｘ_Ｒと左側部分ｘ_Ｌの寸法との差に応じた寸法Ｌだけ、旋回フレーム中心線ｋ_ｓより左側に偏心するように配設されている（旋回輪３の径方向中心位置Ｐを通る前後方向の直線(＝旋回輪中心線)ｋ_ｔと上記旋回フレーム中心線ｋ_ｓとがＬだけずれている）。言い換えれば、走行体１の車幅方向中心位置は、旋回輪３の径方向中心位置Ｐに等しいことから、旋回体２の車幅方向中心と走行体１の車幅方向中心がＬだけずれていることになる。
【００６７】
すなわち、上記本実施の形態の走行体１及び旋回体２の配設についての技術思想を端的に言うと、旋回体２全体の幅方向寸法を走行体１に合致させるために縮小変更するにあたり、左右均等に縮小変更するのではなく右側のみを縮小変更し、そのままでは幅方向中心位置が走行体１に対し左側にずれてしまう分を、旋回フレーム９を旋回輪３に対し右偏心配置することで補償したものである。
【００６８】
なお、以上のようなレイアウトにより、旋回体２が旋回輪３の中心位置Ｐ（＝旋回中心）を基準として旋回するときに、旋回体２が通常の位置（図１や図３に示す基準位置）から旋回していくときに旋回体右前方部が描く最大円弧の半径（最大旋回半径）Ｒ１が、旋回体左前方部が描く最大旋回半径Ｒ２より小さくなっている（図３参照）。この結果、操作者は旋回体２の左前方部を旋回の基準とすれば、右前方部がまわりの障害物に干渉することは避けられることとなる。
【００６９】
一方、上記で説明したように旋回体２右側部分の寸法ｘ_Ｒと旋回体２左側部分ｘ_Ｌの寸法との差に応じ旋回フレーム９を旋回輪３に対し右側に偏心配置する場合、旋回フレームモータ取付け部３２に取りつける旋回用油圧モータ２８も右側に移動する。この結果、そのままでは旋回用油圧モータ２８のピニオン４２とこれに噛合する旋回輪３の内輪４４Ａとの相対位置関係も変化してしまう。そこで本実施の形態では、上記のような旋回輪３側と旋回フレーム９側との中心ずれに対応して、旋回用油圧モータ２８の位置も通常とは異なって配設されている。
【００７０】
すなわち、２つの旋回用油圧モータ２８，２８の車幅方向位置は、上記した旋回体２における右側部分の寸法ｘ_Ｒと左側部分の寸法ｘ_Ｌとの差ｘ_Ｌ−ｘ_Ｒに応じた寸法だけ、旋回輪中心線ｋ_ｔより右側に偏心するように旋回フレームモータ取付け部３２に配設されている。そしてさらに、２つの旋回用油圧モータ２８，２８がそれぞれの下側フランジ部３７Ａで形成する突き合わせ部Ｓの突き合わせ線が、旋回フレーム９の前後方向（言い換えれば旋回フレーム中心線ｋ_ｓ）に対し上記旋回体２の偏心の程度に応じた（右側部分の寸法ｘ_Ｒと左側部分の寸法ｘ_Ｌとの差に応じた）所定の角度αだけ斜めになるように固定されている（言い換えれば、旋回用油圧モータ２８の前後方向軸心線(この例ではリリーフ弁等を含む突起部３４の軸心線)ｋ_ｖが旋回フレーム中心線ｋ_ｓに対し角度αだけ斜めになるように設けられている。図４参照）。
【００７１】
上記の結果、旋回用油圧モータ２８，２８は、それぞれの出力軸中心Ｑ_１，Ｑ_２と旋回輪中心Ｐとでなす二等辺三角形ＰＱ_１Ｑ_２が、通常の旋回フレーム中心線ｋ_ｓと旋回輪中心線ｋ_ｔが略一致している構造における同様の二等辺三角形を、単に上記角度αだけ点Ｐまわりに回転させたものとなるように、配設されている。この結果、旋回輪３との旋回用油圧モータ２８，２８の噛合位置関係は既存のものと同じとなっており、旋回用油圧モータ２８のピニオン４２と旋回輪３の内輪４４Ａとの噛合関係を確実に維持することができる。
【００７２】
また、上記の二等辺三角形構造の維持は、以下のような意義もある。
【００７３】
すなわち、従来より、２つの旋回用油圧モータ２８を密着隣接配置させる場合には、下側フランジ部３７Ａにおいて突き合わせ部Ｓにはボルト４１がないため、突き合わせ部Ｓ以外の部分にあるボルト４１はその分も加えた大きな駆動反力に耐えられるようにその周方向配置間隔や配置位置が設定されている。この設定にあたっては、上記ピニオン４２の歯と旋回輪３の内歯４４Ａとの間での噛合時における力の伝達関係に基づき、２つの旋回用油圧モータ２８，２８と旋回輪３の旋回中心との相対位置が所定の関係となるように予め設定されている。
【００７４】
本実施の形態では、上述したように上記従来の二等辺三角形構造を角度αだけ点Ｐまわりに回転させた構成とすることで、旋回用油圧モータ２８，２８と旋回輪３の旋回中心との相対位置関係を上記の設定に保持したままの状態で移動することができる。したがって、従来の旋回用油圧モータ２８をそのまま用いても、ボルト４１は引き続き大きな駆動反力（滑り力）に耐えることができ、同等の信頼性を確保できる。すなわち、折損防止のためにボルト４１の強度を強化したり、別構造の旋回用油圧モータ２８を新たに用意する必要なく、配置角度や位置をずらすだけで足りる。この意味で、変更時の生産性低下やコスト増大をさらに確実に防止することができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、旋回体２及び走行体１の車幅方向寸法をともに輸送幅規制が厳しい地域（例えばヨーロッパ等）の国家における機械全体の車幅方向寸法の制限とするにあたり、走行体１についてはもともと規制幅にぎりぎり入っているの既存機種のものをそのまま流用でき、また旋回体２の左側部分についても当該機種のものをほぼ流用でき、実際に変更すべき部分は旋回体２の右側部分のみに限定することができる。この結果、特殊仕様の旋回体２及び走行体１を新規に開発生産する場合のような生産性の低下や製造コストの増大を招くことなく、機械全体の車幅方向寸法の制約に対応することができる。
【００７６】
なお、以上においては、走行手段として無限軌道履帯８を備えたいわゆるクローラタイプの油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、走行手段としてタイヤを備えたいわゆるホイールタイプの油圧ショベルに対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【００７７】
また、建設機械の例として油圧ショベルを例にとって説明したが、これに限られず、旋回体が走行体上に旋回可能に設けられるものであれば他の建設機械、例えばクローラクレーン等に対しても適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【００７８】
本発明の実施の形態によれば、従来機種を変更するに際し、走行体については従来機種のものをそのまま流用し、さらに旋回体の左側部分についても従来機種のものをほぼ流用でき、実際に変更すべき部分は旋回体の右側部分のみに限定することができる。この結果、特殊仕様の旋回体及び走行体を新規に開発生産する場合のような生産性の低下や製造コストの増大を招くことなく、機械全体の車幅方向寸法の制約に対応することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば掘削力を低下させることなく、輸送時の車幅規制にも対応することができる建設機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。
【図２】図１中Ａ方向から見た本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの矢視正面図である。
【図３】図２中Ｂ方向から見た本発明の建設機械の一実施の形態としての油圧ショベルの一部透視矢視上面図である。
【図４】本発明の建設機械の一実施の形態を構成する上記旋回用油圧モータの取付部分の詳細構造を表す図３中要部拡大図である。
【図５】本発明の建設機械の一実施の形態を構成する旋回用油圧モータの詳細取付構造を表す側断面図である。
【図６】本発明の建設機械の一実施の形態を構成する内歯車の出力軸のピニオンへの噛合状態を表す図５の部分透視図である。
【符号の説明】
１走行体
２旋回体
３旋回輪
５駆動輪
７従動輪
８無限軌道履帯
９旋回フレーム
１０運転室
１３油圧ポンプ
１４エンジン
１６ラジエータ
２２燃料タンク
２３バッテリ
２６作動油タンク
２８旋回用油圧モータ
３７Ａ下側フランジ部（外周部）
４４内輪（走行体側固定部）
Ｌ旋回輪中心位置のずれ寸法
Ｓ突き合わせ部
ｘ_Ｌ旋回体の左側部分の寸法
ｘ_Ｒ旋回体の右側部分の寸法
ｘ_Ｌ＋ｘ_Ｒ旋回体の車幅方向最大寸法
ｘ_ｔ走行体の輸送時の車幅方向寸法[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction machine in which an articulated front device is supported on a revolving structure so as to be able to move up and down. More specifically, the width direction dimension of the entire machine is transported without causing a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost. The present invention relates to, for example, a new large-sized construction machine configured so as to be within the regulation width at the time, and a revolving unit device used therefor.
[0002]
[Prior art]
Self-propelled construction machines such as hydraulic excavators and crawler cranes have a revolving structure equipped with a prime mover (engine) and a cab (cab) on a traveling structure comprising traveling means composed of endless tracks and tires. Further, a front device including, for example, a boom or the like is connected to the front end portion of the swivel body so as to be able to move up and down. At this time, the turning body is provided with a turning wheel (bearing mechanism) in the center of the track frame of the traveling body in the radial direction, and the turning hydraulic motor gear attached to the turning body side is provided at the traveling body side fixing portion of the turning body. By meshing with the internal teeth, the traveling body is driven to turn (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
At this time, the swinging body has the swing hydraulic motor attached to a frame (swivel frame) constituting the foundation lower structure. Conventionally, in a hydraulic excavator having a body weight exceeding 40 tons, the center position in the vehicle width direction of the frame is the center position in the radial direction of the turning wheel (in other words, the turning center position when the turning body turns). It is almost equal.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-90111 (FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Construction machines can be operated anywhere in the world, and are often required to cope with the natural environment, social environment, legal environment, and the like at the operating location. For example, construction machines are usually transported on trailers etc. until they are in operation, but in countries where there are many historical buildings (Europe, etc.), there is no allowance for the width of the roads that pass during transportation. In order to perform normal transportation without safety measures (such as attaching a leading vehicle), it is legally required that the overall width of the machine be within a predetermined regulation value (eg, about 3.0 m). There is a case.
[0006]
In a conventional hydraulic excavator or the like having a vehicle body weight exceeding 40 tons, the size in the vehicle width direction of the revolving body is generally larger than the size in the vehicle width direction reduced (for example, during transportation). In some cases, the revolving unit side is slightly outside the above limit even if it is within the limit. Therefore, in the end, the manufacturer must prepare a slightly smaller model for both the turning body and the traveling body in order to satisfy the above-mentioned legal requirements. In this case, not only is the digging force reduced due to the miniaturization, but it is also necessary to newly develop and produce specially designed turning bodies and traveling bodies for the above-mentioned national use, which reduces productivity and increases manufacturing costs. I was invited.
[0007]
The present invention has been made on the basis of the above matters, and a construction machine capable of responding to restrictions on the width direction dimensions of the entire machine without causing a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost, and a swivel body used therefor Is to provide.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
(1) In order to achieve the above object, the construction machine of the present invention is capable of turning on a traveling body having a function capable of reducing the width to a regulation width during transportation, and on the traveling body via a turning device. A revolving body having a width corresponding to a regulation width at the time of transportation in the traveling body, and one side in a longitudinal direction of the revolving body that is biased from a turning center of the swiveling device to one side in a width direction of the revolving body. An articulated front device provided on the side, a driver seat installed on the revolving body on the other side in the width direction on one side in the longitudinal direction of the revolving body, an engine provided on the revolving body, a fuel tank, With equipment such as hydraulic oil tank and battery The turning device includes a turning ring gear provided on the traveling body, two small gears provided on one side in a width direction of the turning body so as to mesh with the turning ring gear, and the small gears. And a motor provided on the revolving structure.
[0023]
When attaching the turning hydraulic motor to the turning frame, it is common to fix the outer periphery of the turning hydraulic motor to the turning frame via a bolt. When two swivel hydraulic motors are arranged adjacent to each other to turn the swivel body, the outer peripheral portions are arranged adjacent to each other. At that time, a part of each outer peripheral part may be cut off to form a butted part without a bolt, and the butted line of the butted part may be fixed to the swivel frame so as to coincide with the longitudinal direction of the swivel frame.
[0024]
here , Turning When the turning frame is eccentrically arranged on the right side with respect to the turning wheel in accordance with the difference between the dimension of the right side of the rotating body and the size of the left side of the turning body, the two turning hydraulic motors attached to the turning frame also move to the right. As a result, the relative positional relationship between the small gears (pinions) of the two turning hydraulic motors and the traveling-body-side fixing portions of the turning wheels meshing therewith also changes. Therefore, in the present invention, the two small gears of the two turning hydraulic motors are provided so as to be biased to one side (right side) in the width direction of the turning body so as to mesh with the turning ring gear. Specifically, for example, the arrangement angles of the two turning hydraulic motors are respectively shifted so that the abutting line of the abutting portion is inclined by a predetermined angle with respect to the front-rear direction of the turning frame. Accordingly, it is possible to reliably maintain the meshing relationship between the gears of the two turning hydraulic motors and the traveling body side fixing portion of the turning wheel in response to the change in the positional relationship between the gear and the turning wheel center.
[0025]
In particular, when two swivel hydraulic motors are arranged in close contact with each other by providing a butting portion as described above, there are no bolts in the butting portion. The circumferential arrangement interval and arrangement position are usually set so as to withstand the large driving reaction force applied. In this setting, based on the transmission relationship of the force at the time of meshing between the pinion teeth and the inner teeth of the rotating body side fixed portion of the swivel wheel, the two turning hydraulic motors and the radial center (= The relative position with respect to the turning center is set in advance so as to have a predetermined relationship.
[0026]
In the present invention, the two turning hydraulic motors are moved relative to the turning wheels as described above by making the butt line of the butt portion of the two turning hydraulic motors oblique with respect to the longitudinal direction of the turning frame. Sometimes, the relative positional relationship between the two turning hydraulic motors and the radial center of the turning wheel (= turning center) can be moved while maintaining the above setting. Therefore, even if the existing turning hydraulic motor having an abutting portion having no bolt as described above is used as it is, the bolt on the outer peripheral portion can continue to withstand a large driving reaction force. In other words, it is not necessary to increase the strength of the bolts or to prepare a separate turning hydraulic motor. can do.
[0033]
(2) In order to achieve the above object, in order to achieve the above object, the construction machine of the present invention has a turning device on a traveling body having a function capable of reducing the width to a regulation width during transportation. A swiveling body provided so as to be capable of swiveling and having a width corresponding to a regulation width during transportation in the traveling body, and the swiveling body biased from a turning center of the swiveling device to one side in a width direction of the swiveling body. An articulated front device provided on one side in the longitudinal direction, a driver seat installed on the revolving body on the other side in the width direction on the one side in the longitudinal direction of the revolving body, and provided on the revolving body With equipment such as engine, fuel tank, hydraulic oil tank, battery, etc. The swivel body is connected to two small gears provided to be biased on one side in the width direction of the swivel body so as to mesh with a swirl ring gear constituting the swivel body device, and the small gears, A motor provided on the revolving unit.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a hydraulic excavator is taken as an example of a construction machine.
[0035]
FIG. 1 is a side view showing an overall structure of a hydraulic excavator as an embodiment of the construction machine of the present invention (however, the front device is not shown), and FIG. 2 is a view of the present invention viewed from the direction A in FIG. It is an arrow front view of the hydraulic excavator as one embodiment of the construction machine. In the following, when the operator is seated in a driver's seat of a driver's cab (described later) with the hydraulic excavator shown in FIG. 1, the operator's front side (left side in FIG. 1), rear side (right side in FIG. 1), The left side (front side toward the paper surface in FIG. 1) and the right side (back side toward the paper surface in FIG. 1) are simply referred to as front side, rear side, left side, and right side.
[0036]
1 and 2, the hydraulic excavator includes a traveling body (lower traveling body) 1, a revolving body (upper revolving body) 2 provided on the upper portion of the traveling body 1, and a front end of the revolving body 2. A multi-joint type front device (not shown) provided so as to be able to move up and down in the vertical direction, and a swivel wheel (not shown) disposed between the traveling body 1 and the revolving body 2 to support the revolving body 2 in a freely turnable manner. Swivel bearing) 3. The turning wheel 3 constitutes a turning device of the hydraulic excavator together with a turning hydraulic motor 28 described later.
[0037]
Although detailed description is omitted, the traveling body 1 includes a known expansion and contraction mechanism that can reduce the dimension in the vehicle width direction during transportation compared to during excavation. Thus, the vehicle width direction dimension x during transportation _t (Refer to FIG. 2) is a regulation width (substantially equal to the maximum dimension in the vehicle width direction of the revolving structure 2 to be described later). The substantially H-shaped track frame 4 and the left and right rear sides of the track frame 4 Drive wheels 5 rotatably supported in the vicinity of the ends, left and right traveling hydraulic motors 6 that respectively drive the drive wheels 5, and rotatably supported in the vicinity of the front ends on both the left and right sides of the track frame 4. A driven wheel (idler) 7 and left and right endless track tracks (crawlers) 8 as traveling means wound around the driving wheel 5 and the driven wheel 7 are provided.
[0038]
The revolving structure 2 has a maximum dimension in the vehicle width direction (to be described later x _L + X _R ) Is a regulation width (substantially equal to the vehicle width direction dimension when the traveling body 1 is transported), and a frame (swivel frame) 9 that forms the lower part of the foundation, and a left front side (swivel body) of the swivel frame 9 2 (the entire left front portion), and a driver's cab (cab) 10 on which an operator is boarded, an upper cover (building) 11 that covers most of the swivel body 2 other than the driver's cab 10, and a swivel frame 9 A counterweight 12 is provided at the rear portion for balancing the weight with the front device.
[0039]
The front device is a well-known device provided in a normal hydraulic excavator of this type, and although illustration and detailed description are omitted, boom brackets 30La and 30Ra (which will be described later) whose proximal end is provided at the distal end portion of the revolving frame 9 are described. ), A boom coupled to be pivotable about the horizontal axis direction, an arm coupled to the distal end side of the boom to be pivotable, and a proximal end pivotable to the distal end side of the arm. And a bucket coupled to the. These boom, arm, and bucket are driven by a boom hydraulic cylinder, an arm hydraulic cylinder, and a bucket hydraulic cylinder, respectively.
[0040]
FIG. 3 is a partially transparent top view of the hydraulic excavator as an embodiment of the construction machine of the present invention as seen from the direction B in FIG.
[0041]
In FIG. 3 and FIG. 1 and FIG. 2 described above, various devices including the devices constituting the drive source (power source) of each of the hydraulic actuators are accommodated in the upper cover 11 on the revolving frame 9. A so-called machine room (power unit) is formed. That is, in the region on the rear side (upper side in FIG. 3) on the swing frame 9, the hydraulic pump 13 and the engine 14 as a prime mover that is disposed horizontally (left and right direction in FIG. 3) and drives the hydraulic pump 13. A cooling fan 15 that cools the engine 14 and a heat exchanger device 18 that will be described later, and a heat exchanger device 18 that includes a radiator 16 that cools the cooling water of the engine 14 and an oil cooler 17 that cools hydraulic oil. The hydraulic excavators are arranged in this order from the left side in the width direction (right side in FIG. 3) to the right side in the width direction (left side in FIG. 3), and these are collectively formed in the engine chamber formed on the front side of the counterweight 12. 19 is disposed inside.
[0042]
In such a device configuration in the rear region, when the engine 14 is started, the hydraulic pump 13 is driven. On the other hand, the cooling fan 15 is rotated by the driving force of the engine 14, and air outside the upper cover 11 is introduced into the internal space from an intake hole (not shown), and cools the heat exchanger device 18 as cooling air. Then, it flows into the cooling fan 15. Further, the cooling air blown from the cooling fan 15 cools the engine 14, the muffler (not shown), the hydraulic pump 13, etc., and then is released into the atmosphere from the exhaust hole (not shown). Also, at this time, exhaust gas from the engine 14 flows from an exhaust manifold (not shown) of the engine 14 into a muffler (not shown) and is silenced, and then an exhaust gas pipe (tail pipe) connected to the muffler. 20 is released into the atmosphere. An air cleaner 21 that cleans the intake air to the engine 14 is provided on the front side (lower side in FIG. 3) of the heat exchanger device 18.
[0043]
On the other hand, in the area on the right front side (lower left side in FIG. 3) of the revolving frame 9, the fuel tank 22, the battery 23, and the greasing device 24 are arranged in this order from the rear side (upper side in FIG. 3) to the front side (in FIG. 3). (Lower side). The fuel tank 22 stores the fuel of the engine 14 and can be refueled from the outside through a fuel filler port 22a. The battery 23 mainly supplies a current for starting the engine 14. For example, the greasing device 24 applies grease to the connecting portions of the front device, the swiveling wheels 3, the tension adjusting mechanism (not shown) of the endless track crawler 8 provided on the traveling body 1 through a greasing pipe (not shown). And the like.
[0044]
In addition, a control valve device 25 is provided in a region on the front side (lower side in FIG. 3) of the center 14 in the width direction of the turning frame 9. The control valve device 25 is a pressure from the hydraulic pump 13 to the hydraulic actuators (left / right traveling hydraulic motor 6, boom hydraulic cylinder, arm hydraulic cylinder, bucket hydraulic cylinder, turning hydraulic motor 28 described later). A plurality of control valves (left / right travel control valves, boom control valves, arm control valves, bucket control valves, and swing control valves) that control the flow of oil are provided.
[0045]
Further, the hydraulic oil tank 26, the storage space 27, and the cab 10 are arranged in this order from the rear side (upper side in FIG. 3) to the front side (upper side in FIG. 3). It is arranged toward the lower side in FIG.
The hydraulic oil tank 26 has an oil supply port 26a and stores hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 13 to the hydraulic actuator described above. The storage space 27 is a space for storing a tool box for maintenance, for example. is there.
[0046]
The driver's cab 10 is a space where an operator gets on and sits on a seat (not shown) for operation, and the drive speed of the left / right traveling hydraulic motor 6 is switched by operating the left / right traveling control valve. Operating means (e.g., left / right operating lever) for controlling the boom, the boom control valve, the arm control valve, the bucket control valve, and the swing control valve are switched to operate the boom hydraulic cylinder, There are provided operating means (for example, left and right operation levers) for controlling the driving speed of the arm hydraulic cylinder, bucket hydraulic cylinder, and swing hydraulic motor 28 (described later).
[0047]
Here, on the further front side (lower side in FIG. 3) of the control valve device 25 in the center in the width direction of the swing frame 9, a driving force for driving the swing frame 9 to rotate relative to the traveling body 1 is generated (in this example). Two) swing hydraulic motors 28 are provided.
[0048]
FIG. 4 is an enlarged view of a main part in FIG. 3 showing a detailed structure of a mounting portion of the turning hydraulic motor 28 constituting one embodiment of the construction machine of the present invention.
[0049]
4 and 3, the revolving frame 9 includes a center frame portion 9A that is located at the center portion thereof and extends in the front-rear direction (vertical direction in FIG. 4). The center frame portion 9A includes, for example, a bottom plate 29 formed of a thick steel plate or the like in a flat plate shape, and left and right vertical plates that are erected on the upper surface side of the bottom plate 29 using welding means and extend in the front-rear direction. 30L and 30R. Boom brackets 30La and 30Ra to which the base end side of the boom is rotatably coupled are provided on the front sides (lower side in FIG. 4) of the vertical plates 30L and 30R, respectively. A reinforcing horizontal plate 31 is joined between the boom brackets 30La and 30Ra by welding, and a hydraulic motor mounting portion 32 is provided on the further rear side of the horizontal plate 31 so as to span the vertical plates 30L and 30R. Is provided. Cylinder brackets 30Lb and 30Rb are provided on the front side of the boom brackets 30La and 30Ra, respectively, to which the bottom side of the boom hydraulic cylinder is rotatably coupled.
[0050]
Although not shown in the drawings, weight attachment portions whose longitudinal sections are, for example, I-shaped (I flange structure) are provided on the rear side (upper side in FIG. 4) of the vertical plates 30L and 30R. The counterweight 12 is placed on the upper side of these weight mounting portions and is detachably mounted using bolts or the like.
[0051]
FIG. 5 is a side sectional view showing a detailed mounting structure of a turning hydraulic motor constituting one embodiment of the construction machine of the present invention.
[0052]
In FIG. 5 and FIG. 1 described above, a turning hydraulic motor (hydraulic motor device) 28 includes a housing 33 erected upward and downward from the hydraulic motor mounting portion 32 of the turning frame 9, and the turning frame 9. A motor main body 34 positioned above and supported by the housing 33, and a known planetary gear reduction mechanism (not shown) that decelerates and outputs the rotation of a rotation shaft (not shown) of the motor main body 34 are provided. is doing.
[0053]
The motor body 34 is constituted by a hydraulic motor (for example, an axial piston type hydraulic motor, a radial piston type hydraulic motor) that is driven to rotate by supplying and discharging pressure oil from the outside, and a motor case incorporating a cylinder, piston, and the like. 34A, a rotation shaft (not shown) that extends upward and downward in the axial center of the motor case 34A, and whose lower end protrudes to the outside, and is provided with an enlarged diameter on the lower end side of the motor case 34A. It includes a flange portion 34B that forms an attachment surface, and a protrusion portion 34C that protrudes from the upper side surface of the motor case 34A and forms part of a valve device including a relief valve (safety valve).
[0054]
The motor case 34 </ b> A is provided with an oil supply pipe 35 for supplying the lubricating oil into the housing 33 and an oil gauge 36 for checking the amount of the lubricating oil in the housing 33.
[0055]
The housing 33 is formed in a substantially cylindrical shape by a lower housing 37 and an upper housing 38.
[0056]
In the lower housing 37, a lower flange portion 37A is formed with an enlarged diameter on the lower end side outer periphery, and an upper flange portion 37B is formed with an enlarged diameter on the upper end side outer periphery. As shown in FIG. 4, the lower flange portion 37 </ b> A constitutes an outer peripheral portion that protrudes to the outermost peripheral side when the turning hydraulic motor 28 is installed. The lower flange portion 37 </ b> A is fixed to the turning frame motor mounting portion 32 while sandwiching a substantially annular (or partial annular) seat plate 40 by a plurality of motor mounting bolts 41. At this time, the two turning hydraulic motors 28 and 28 have a shape in which the portions of the lower flange portion 37A facing each other are cut out (see FIG. 4), and are adjacent so that the cutout portions abut each other. The butted portion S is formed in close contact. At this time, since the motor mounting bolt 41 cannot be installed in the abutting portion S, the motor mounting bolt 41 can receive the turning driving reaction force as a whole while being supplemented by the motor mounting bolt 41 (added during turning). The bolts 41 are disposed in a predetermined manner (at an unequal pitch) in a portion other than the abutting portion S of the outer peripheral portion of the lower flange portion 37A so that each bolt 41 can withstand a large sliding force. The lower housing 37 is provided with an oil drain pipe (not shown) for discharging the lubricating oil in the housing 33.
[0057]
The lower end portion of the upper housing 38 is engaged with the upper flange portion 37B of the lower housing 37, and the upper end portion thereof is engaged with the motor body flange portion 34B. The lower housing 37 and the upper housing 38 are integrally assembled, for example, by being fastened and fixed with a plurality of bolts (not shown), and the upper housing 38 is connected to the motor body flange portion 34B and the plurality of bolts. The motor body 34 is supported by being fastened and fixed by bolts 39.
[0058]
The rotation decelerated by the planetary gear reduction mechanism is transmitted to an output shaft (not shown) that is rotatably provided in the housing 33. The output shaft extends upward and downward in the housing 33, and a lower end side (not shown) projects downward from the housing 33. A pinion (small gear) 42 is integrally provided on the lower end side of the output shaft, and this pinion meshes with an internal gear 44A (described later) formed on an inner ring 44 (described later) of the turning wheel 3. Yes.
[0059]
In FIG. 5 and FIG. 2 described above, the swivel wheel 3 includes an inner ring 44 as a traveling body side fixing portion fixed to a round body portion 43 provided on the radial center side upper portion of the track frame 4 of the traveling body 1, and the revolving body 2. And a plurality of steel balls 46 disposed between the inner ring 44 and the outer ring 45, and the outer ring 45 as a rotating body side rotating part fixed to the lower surface of the turning frame motor mounting part 32 corresponding to the lower part in the radial center. And is composed of. An inner gear (swivel ring gear) 44A is formed on the inner peripheral side of the inner ring 44, and the inner gear 44A is meshed with the pinion 42 of the output shaft. FIG. 6 is a partial perspective view of FIG. 5 showing this meshing state.
[0060]
With the above configuration, when pressure oil is supplied to and discharged from the motor body 34 of the turning hydraulic motor 28 from the outside and its rotary shaft is driven to rotate, this rotation is decelerated in the housing 33 by the planetary gear reduction mechanism and the output shaft. A torque with a high torque is transmitted to the pinion 42 and revolves while rotating along the inner ring 44, and the revolving force at this time is transmitted to the swing frame 9 of the swing body 2 through the housing 33. The turning body 2 turns on the traveling body 1 while rotating the outer ring 45 around 44.
[0061]
Here, the most significant feature of the present embodiment is that both the turning body 2 and the traveling body 1 have a maximum width in the vehicle width direction, and the turning body 2, the traveling body 1, and the turning to realize this. The relative positional relationship of the wheel 3 and the respective configurations are provided.
[0062]
That is, for example, even when the traveling body 1 of a model that is within the limits of the size in the vehicle width direction of the entire machine in a country where the transportation width regulation is strict (for example, Europe, etc.) The vehicle width direction dimension of the revolving body 2 may be smaller than the maximum dimension in the vehicle width direction of the revolving body 2, so the revolving body 2 cannot be used as it is because the existing model is out of the above limitation. I have to make changes. At this time, in the conventional model, the center position in the vehicle width direction of the turning frame 9 of the turning body 2 and the radial center position of the turning wheel 2 (= the turning center position of the turning device) are substantially the same. Center frame k of the swing frame of the swing body 2 _s Further, the left side portion and the right side portion protrude from the dimension in the vehicle width direction when the traveling body 1 is transported by substantially the same dimension. Therefore, this turning frame center line k _s If the above change is made while substantially matching the turning center, the dimensions of both the left side portion and the right side portion of the turning body 2 must be reduced, resulting in a significant change.
[0063]
Therefore, in this embodiment, with the aim of reducing the change range as much as possible, the left-hand part of the revolving structure 2 is almost diverted from the conventional model as it is, and only the right-hand part is reduced and changed on a large scale. It is a thing.
[0064]
That is, the left side portion of the revolving unit 2 is projected to the outside of the vehicle 1 vehicle width by decentering the revolving frame 9 to the right side with respect to the turning center by diverting the left side portion of the revolving unit 2 that is not changed in size. To prevent it. Then, the amount of the swivel frame 9 greatly shifted to the right side and the swivel body 2 greatly deviated to the right side as described above is greatly reduced than the size of the left side portion by reducing the right side portion of the revolving body 2 to a large scale. It is what I did.
[0065]
The change of the right side portion of the revolving body 2 will be described in detail. In the arrangement of the equipment in the upper cover 11 as described above, conventionally, in the vicinity of the side of the engine chamber 19 (specifically, outside of the heat exchanger device 18). The battery 23 is disposed in the right front portion of the revolving structure 2, omits the battery arrangement space, and a fuel tank 22 is disposed between the battery 23 and the engine compartment 19. A hydraulic oil tank 27 is disposed between the cab 10 and the engine compartment 19 in the left front part. At this time, with respect to the surface for securing the capacity of the fuel tank 22 by arranging the battery 23 in the right front portion, the tank front side wall surface is moved to the front side from the existing one, and the tank rear side wall surface is moved from the existing one. Capacity can be secured by making changes such as moving to the rear side. As a result, the center position of the turning frame 9 in the vehicle width direction (hereinafter referred to as the turning frame center line) k _s Dimension x on the right side _R Is the left side dimension x _L In other words, a layout is realized in which the turning frame 9 is smaller (in other words, the turning frame 9 is not located at the center position in the vehicle width direction of the turning body 2 and is eccentrically arranged on the right side). As described above, the articulated front device is attached to the boom brackets 30La and 30Ra, and the boom brackets 30La and 30Ra are provided at the center in the vehicle width direction (in other words, the boom brackets 30La and 30Ra are connected to the boom brackets 30La and 30Ra). Center line is swivel frame center line k _s Therefore, the multi-joint type front device is biased from the turning center of the turning device to one side (right side) in the width direction of the turning body 2.
[0066]
Further, regarding the eccentric arrangement of the turning frame 9, specifically, the turning frame 9 is arranged to be eccentric to the right side with respect to the center in the radial direction of the turning wheel 3 in accordance with the above dimensional relationship. That is, the radial center position P of the turning wheel 3 is the dimension x of the right side portion of the turning body 2 described above. _R And left part x _L Rotation frame center line k by dimension L corresponding to the difference between _s It is arranged so as to be eccentric to the left side (a straight line in the front-rear direction passing through the radial center position P of the turning wheel 3 (= turning wheel center line) k. _t And the turning frame center line k _s Are shifted by L). In other words, since the center position in the vehicle width direction of the traveling body 1 is equal to the center position P in the radial direction of the turning wheel 3, the center in the vehicle width direction of the turning body 2 and the center in the vehicle width direction of the traveling body 1 are shifted by L. Will be.
[0067]
That is, when the technical idea about the arrangement of the traveling body 1 and the revolving structure 2 of the present embodiment is simply described, in order to make the width direction dimension of the entire revolving structure 2 match the traveling structure 1, Instead of reducing the left and right evenly, only the right side is reduced and the center of the width direction is shifted to the left side with respect to the traveling body 1 as it is, and the turning frame 9 is eccentrically arranged to the right with respect to the turning wheel 3. It was compensated by.
[0068]
With the layout described above, when the turning body 2 turns with reference to the center position P (= turning center) of the turning wheel 3, the turning body 2 is in the normal position (the reference position shown in FIGS. 1 and 3). ), The maximum arc radius (maximum turning radius) R1 drawn by the right front portion of the turning body is smaller than the maximum turning radius R2 drawn by the left front portion of the turning body (see FIG. 3). As a result, if the operator uses the left front portion of the swing body 2 as a reference for turning, the right front portion can be prevented from interfering with surrounding obstacles.
[0069]
On the other hand, as described above, the dimension x of the right side portion of the swing body 2 _R And swivel 2 left side x _L When the turning frame 9 is eccentrically arranged on the right side with respect to the turning wheel 3 in accordance with the difference between these dimensions, the turning hydraulic motor 28 attached to the turning frame motor mounting portion 32 also moves to the right. As a result, the relative positional relationship between the pinion 42 of the turning hydraulic motor 28 and the inner ring 44A of the turning wheel 3 meshing with the pinion 42 changes as it is. Therefore, in the present embodiment, the position of the turning hydraulic motor 28 is also arranged differently from the normal position corresponding to the center deviation between the turning wheel 3 side and the turning frame 9 side as described above.
[0070]
That is, the position of the two turning hydraulic motors 28, 28 in the vehicle width direction is the dimension x of the right side portion of the turning body 2 described above. _R And left side dimension x _L Difference x _L -X _R Rotating wheel center line k _t The rotating frame motor mounting portion 32 is disposed so as to be eccentric to the right side. Further, the butting line of the butting portion S formed by the two turning hydraulic motors 28, 28 at the lower flange portion 37A is the front-rear direction of the swivel frame 9 (in other words, the swivel frame center line k). _s ) In accordance with the degree of eccentricity of the swivel body 2 (the dimension x on the right side) _R And left side dimension x _L (In other words, the axis of the projecting portion 34 including the relief valve in this example) (Core) k _v Is the pivot frame center line k _s With respect to the angle α. (See FIG. 4).
[0071]
As a result of the above, the turning hydraulic motors 28, 28 have their output shaft centers Q ₁ , Q ₂ And the isosceles triangle PQ formed by the pivot center P ₁ Q ₂ Is the normal pivot frame center line k _s And turning wheel center line k _t Are arranged such that the same isosceles triangle in the structure in which is substantially coincided with each other is simply rotated around the point P by the angle α. As a result, the meshing positional relationship of the turning hydraulic motors 28, 28 with the turning wheel 3 is the same as the existing one, and the meshing relationship between the pinion 42 of the turning hydraulic motor 28 and the inner ring 44A of the turning wheel 3 is the same. It can be reliably maintained.
[0072]
The maintenance of the above isosceles triangle structure also has the following significance.
[0073]
That is, conventionally, when the two swivel hydraulic motors 28 are arranged in close contact with each other, the bolt 41 in the portion other than the butting portion S is not used because there is no bolt 41 in the butting portion S in the lower flange portion 37A. The circumferential arrangement interval and arrangement position are set so as to be able to withstand a large driving reaction force added. In this setting, based on the transmission relationship of force between the teeth of the pinion 42 and the inner teeth 44A of the swivel wheel 3, the two swivel hydraulic motors 28, 28 and the swivel center of the swivel wheel 3 are Are set in advance so that their relative positions have a predetermined relationship.
[0074]
In the present embodiment, as described above, the conventional isosceles triangular structure is rotated around the point P by the angle α, so that the turning hydraulic motors 28 and 28 and the turning center of the turning wheel 3 are rotated. It is possible to move while maintaining the relative positional relationship at the above setting. Therefore, even if the conventional turning hydraulic motor 28 is used as it is, the bolt 41 can continue to withstand a large driving reaction force (sliding force), and equivalent reliability can be secured. That is, there is no need to reinforce the strength of the bolt 41 in order to prevent breakage, or to newly prepare a swing hydraulic motor 28 having a different structure. In this sense, it is possible to more reliably prevent a decrease in productivity and an increase in cost when changing.
[0075]
As described above, according to the present embodiment, both the vehicle width direction dimensions of the revolving structure 2 and the traveling body 1 are the same as the vehicle width direction dimensions of the entire machine in a country where the transport width regulation is severe (for example, Europe). For the restriction, it is possible to divert the existing model of the running body 1 which is originally limited to the regulation range as it is, and the diverter 2 can be almost diverted to the left side part of the model and actually change it. The power portion can be limited to only the right side portion of the swing body 2. As a result, it is possible to cope with restrictions in the width direction dimension of the entire machine without causing a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost as in the case of newly developing and producing a specially designed turning body 2 and traveling body 1. Can do.
[0076]
In the above description, a so-called crawler type hydraulic excavator provided with the endless track crawler belt 8 as a traveling means has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a so-called wheel type hydraulic excavator provided with a tire as a traveling means. Can be applied, and in this case, the same effect can be obtained.
[0077]
Moreover, although the hydraulic excavator has been described as an example of the construction machine, the present invention is not limited to this, and other construction machines such as a crawler crane may be used as long as the turning body is provided so as to be able to turn on the traveling body. In this case, the same effect can be obtained.
[0078]
According to the embodiment of the present invention, when changing the conventional model, the conventional model can be used as it is for the traveling body, and the conventional model can also be used for the left part of the revolving structure. The part to be limited can be limited to only the right side part of the revolving structure. As a result, it is possible to cope with restrictions on the size of the entire machine in the vehicle width direction without causing a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost as in the case of newly developing and producing specially designed turning bodies and traveling bodies. .
[0079]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the construction machine which can respond also to the vehicle width regulation at the time of transport can be provided, without reducing excavation force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the overall structure of a hydraulic excavator as an embodiment of a construction machine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the hydraulic excavator as an embodiment of the construction machine of the present invention viewed from the direction A in FIG.
FIG. 3 is a partially transparent top view of a hydraulic excavator as an embodiment of the construction machine of the present invention viewed from the direction B in FIG. 2;
4 is an enlarged view of a main part in FIG. 3 showing a detailed structure of a mounting portion of the turning hydraulic motor constituting one embodiment of the construction machine of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view showing a detailed mounting structure of a turning hydraulic motor that constitutes an embodiment of the construction machine of the present invention.
6 is a partial perspective view of FIG. 5 showing a state in which an output shaft of an internal gear constituting an embodiment of the construction machine of the present invention is engaged with a pinion.
[Explanation of symbols]
1 Running body
2 Revolving body
3 Turning wheel
5 Drive wheels
7 Follower wheel
8 Endless track
9 Swivel frame
10 cab
13 Hydraulic pump
14 Engine
16 Radiator
22 Fuel tank
23 battery
26 Hydraulic oil tank
28 Hydraulic motor for turning
37A Lower flange (outer periphery)
44 Inner ring (traveling body side fixed part)
L Displacement dimension of swivel wheel center position
S Butting part
x _L Dimensions of the left part of the swivel
x _R Dimensions of the right part of the swivel
x _L + X _R Maximum dimension of the turning body in the vehicle width direction
x _t Dimensions in the vehicle width direction when transporting the vehicle

Claims

A traveling body having a function capable of reducing the width to a regulated width during transportation, and a turn having a width corresponding to the regulated width during transportation in the traveling body provided on the traveling body via a turning device. Body, an articulated front device provided on one side in the longitudinal direction of the swivel body, deviating from the turning center of the swivel device to one side in the width direction of the swivel body, and one longitudinal direction of the swivel body A driver's seat installed on the revolving structure on the other side in the width direction of the side, and an engine, a fuel tank, a hydraulic oil tank, a battery, and other devices provided on the revolving structure ,
The turning device includes a turning ring gear provided on the traveling body, two small gears provided to be biased to one side in a width direction of the turning body so as to mesh with the turning ring gear, and the small gears. each ligated, construction machinery characterized by comprising a motor provided on the swivel body.

On the traveling body having a function capable of reducing the width to the regulation width at the time of transportation, the revolving body is provided so as to be able to turn through a turning device, and has a width corresponding to the regulation width at the time of transportation in the traveling body, A multi-joint type front device provided on one side in the longitudinal direction of the revolving body deviated from the turning center of the revolving device to one side in the width direction of the revolving body, and a width direction on one side in the longitudinal direction of the revolving body A driver's seat installed on the revolving structure on the other side of the vehicle, and an engine, a fuel tank, a hydraulic oil tank, a battery, and other devices provided on the revolving structure,
The swivel body is connected to two small gears provided to be biased on one side in the width direction of the swivel body so as to mesh with a swirl ring gear constituting the swivel body device, and the small gears, construction machine revolving body device you characterized in that a motor provided on the swing body.