JP2007002430A - 作業機械における運転室 - Google Patents

Abstract

【課題】 下部走行体２に上部旋回体３が旋回自在に設けられた油圧ショベルにおいて、上部旋回体３に設けられる運転室４への乗降をステップを用いたりすることなく地上Ｇから簡単に行えるようにする。
【解決手段】 上部旋回体３に設けた基台６に昇降リンク機構７を介してブラケット１０を支持し、該ブラケット１０に運転室４を前後移動自在に支持して、運転室４を、下部走行体２の前方位置の地上Ｇに下降させ、これによって運転室４を低い乗降姿勢位置に位置させて簡単な乗降ができるようにした。
【選択図】 図８

Description

本発明は、下部走行体に運転室を備えた上部作業体を設けて構成される作業機械における運転室の技術分野に属するものである。

一般に、この種の作業機械において、例えばこれが油圧ショベルである場合、該油圧ショベルの機体本体は下部走行体に上部作業体である上部旋回体を旋回自在に設け、該上部旋回体に運転室を配して構成されている。そしてこのような運転室のなかには、高所作業に対応して昇降自在に設けられたものが提唱されている（例えば特許文献１、２）。
特開２００３−１１９８２８号公報 特開２００３−２３８０７２号公報

ところで前記運転室を昇降自在にしたものは、該運転室を最下降させたときの位置が上部旋回体の機体フレーム上であるため、これでも可也の高位置に位置することになる。このためオペレータが運転室の乗降をするには、機体本体に設けたステップ等を利用することになり、健常者においてすら乗降しづらく面倒である。そして障害者や高齢者等が、このような高位にある運転室に一人で乗降することは相当の無理があり、介添え者による介添えが必要になってこれらの人たちの社会進出の妨げの一つになっており、ここに本発明が解決せんとする課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、下部走行体に、運転室を備えた上部作業体を設けて構成される作業機械において、上部作業体に、前記運転室を上部作業体上の作業姿勢位置と地上の乗降姿勢位置とに移動自在な運転室移動手段を設けたことを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項２の発明は、請求項１において、運転室移動手段は、運転室を前後方向に移動させる前後移動手段と、運転室を昇降させる昇降手段とにより構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項３の発明は、請求項２において、前後移動手段は、上部作業体に昇降自在に設けられた支持ブラケットに運転室を前後移動自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項４の発明は、請求項２において、前後移動手段は、運転室を昇降自在に支持する基台を上部作業体に前後移動自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項５の発明は、請求項２において、昇降手段は、運転室を前後移動自在に支持する支持ブラケットを上部作業体に対して昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項６の発明は、請求項２において、昇降手段は、上部作業体に前後移動自在に設けた基台に運転室を昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項７の発明は、請求項２乃至６の何れか一つにおいて、運転室は、上部作業体上の高さで、かつ前方移動位置で保持されるように構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項８の発明は、請求項２乃至７の何れか一つにおいて、運転室が作業姿勢位置から乗降姿勢位置に移動する場合に、前後移動手段が昇降手段に先行して作動するように制御されることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項９の発明は、請求項２乃至８の何れか一つにおいて、運転室が乗降姿勢位置から作業姿勢位置に移動する場合、昇降手段が前後移動手段に先行して作動するように制御されることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項１０の発明は、請求項１において、運転室移動手段は、運転室を昇降する昇降手段と、運転室を機体外側方に旋回させる旋回手段とにより構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項１１の発明は、請求項１０において、昇降手段は、上部作業体に旋回自在に設けた基台に運転室を昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項１２の発明は、請求項１０において、旋回手段は、運転室を昇降自在に設けた基台を上部作業体に対して旋回自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。
請求項１３の発明は、請求項２乃至１２の何れか一つにおいて、昇降手段は、上部旋回体に設けた基台と運転室とを連結する昇降リンク機構と、該昇降リンク機構の昇降揺動をさせる昇降用油圧シリンダとで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室である。

請求項１の発明とすることにより、障害者や高齢者であっても運転室への乗降が容易になる。
請求項２の発明とすることにより、運転室を下部走行体の前方に邪魔にならないように降ろして乗降することができる。
請求項３または４の発明とすることにより、前後移動手段を簡単に構成することができる。
請求項５または６の発明とすることにより、昇降手段を簡単に構成することができる。
請求項７の発明とすることにより、運転室を作業状態で前方に移動させての作業ができることになって、例えば深堀り作業等での下方視界が確保できることになる。
請求項８または９の発明とすることにより、運転室は、下部走行体が前方に突出していてもこれを回避しての位置移動ができることになる。
請求項１０の発明とすることにより、運転室を下部走行体の側方に邪魔にならないように降ろして乗降することができる。
請求項１１の発明とすることにより、昇降手段を簡単に構成することができる。
請求項１２の発明とすることにより、旋回手段を簡単に構成することができる。
請求項１３の発明とすることにより、昇降手段を昇降リンク機構と昇降用油圧シリンダとを用いて簡単に構成することができる。

次ぎに、本発明の第一の実施の形態について図１〜図７に示す図面に基づいて説明する。図中、１は油圧ショベルの機体本体（本発明の「作業機械」に相当する）であって、該機体本体１は、下部走行体２に上部旋回体（本発明の「上部作業体」に相当する）３を旋回自在に設けて構成され、該上部旋回体３前部の左右方向一側（本実施の形態では左側方）には、キャブ式の運転室４が配設されている。

５は上部旋回体３の機体フレームであって、該機体フレーム５に固設される基台６には、昇降リンク機構（本実施の形態では平行リンク機構が採用されている）７を構成する左右一対の上下リンク８、９の基端部が支軸８ａ、９ａを介して上下方向揺動自在に軸支されているが、該上下リンク８、９の先端部は、側面視で略逆Ｌ字形をした支持ブラケット１０の後面部１０ａに支軸８ｂ、９ｂを介して上下方向揺動自在に軸支されている。

一方、前記支持ブラケット後面部１０ａの上端から前方に延びる上面部１０ｂには前後方向を向いたガイドレール１１が設けられ、該ガイドレール１１に、運転室４の上板面部（天井面部）４ａに突出するようにして設けたローラ１２が転動自在に支持されいる。そして、該ローラ１２がガイドレール１１を転動することに基づいて運転室４は前後方向の移動ができるようになっている。さらに運転室４と支持ブラケット後面部１０ａとのあいだには前後移動用油圧シリンダ１３が介装されており、該前後移動用油圧シリンダ１３の後述する伸縮作動によって運転室４の前後移動の制御ができるようになっている。

また、１４は左右上リンク８間に一体的に架設した連結部材８ｃと基台６とのあいだに介設される昇降用油圧シリンダであって、該昇降用油圧シリンダ１４が縮小した状態では運転室４の底面４ｂが機体フレーム５の上面高さよりも少し高くなった作業高さ位置となり、伸長した状態では該運転室底面４ｂが地面Ｇに略一致する乗降高さ位置となるように設定されている。そして運転室４は、両油圧シリンダ１３、１４が縮小した状態では運転室底面４ｂが機体フレーム５上に位置する作業姿勢となり、伸長した状態では運転室底面４ｂが下部走行体２の前方位置で地面Ｇ上に位置する乗降姿勢となるように設定されている。

次に、両油圧シリンダ１３、１４の伸縮作動制御について説明する。前記両油圧シリンダ１３、１４の各電磁式切換え制御弁１５、１６は三位置切換え弁であって、油圧ポンプ１７から途中分岐された油路１７ａ、１７ｂがそれぞれ接続され、制御部１８からの電気的な制御指令を受けて中立位置からの切換えをして、油圧ポンプ１７から吐出される圧油を対応する油圧シリンダ１３、１４に供給して伸縮作動をするようになっている。一方、前記制御部１８には、運転室４に設けた姿勢切換えレバー１９からの切換え信号、両油圧シリンダ１３、１４に設けた前後位置検出用および昇降位置検出用のストロークセンサ２０、２１からの検出信号が入力するようになっている。

そして制御部１８は、まず姿勢切換えレバー１９がどの操作位置に操作されているかが判断され、乗降姿勢位置に操作されていると判断された場合、前後位置検出用ストロークセンサ２０が前位置検出状態であるか否かの判断がなされ、前位置検出状態でないと判断されると、前後移動用油圧シリンダ１３を伸長させるべく電磁式切換え制御弁１５に対して切換え制御指令を出力する。これに対し、前後位置検出用ストロークセンサ２０が前位置検出状態であると判断される場合、前後移動用油圧シリンダ１３の伸縮を停止させるべく電磁式切換え制御弁１５を中立に切換えるための制御指令を出力する。そしてこの状態でさらに昇降位置検出用ストロークセンサ２１が乗降高さ検出状態であるか否かの判断がなされ、乗降高さ検出状態であると判断されると、昇降用油圧シリンダ１４の伸縮を停止すべく電磁式切換え制御弁１６を中立にするための切換え制御指令を出力する。一方、昇降位置検出用ストロークセンサ２１が乗降高さ検出状態でないと判断される場合には、電磁式切換え制御弁１６に対して昇降用油圧シリンダ１４を縮小させるべく電磁式切換え制御弁１６に対して切換え制御指令を出力し、このようにして運転席４が作業姿勢から前位置に移動した後、乗降高さに下降して乗降姿勢になるよう制御され、これによって作業姿勢から乗降姿勢に変姿する際に、運転席４が走行体２ａの前部に干渉するのを回避している。

一方、姿勢切換えレバー１９が作業姿勢位置に操作されていると判断された場合、制御部１８は、昇降位置検出用ストロークセンサ２１が作業高さ検出状態であるか否かの判断をし、作業高さ検出状態でないと判断される場合には昇降用油圧シリンダ１４を伸長すべく電磁式切換え制御弁１６に対して切換え制御指令を出力する。これに対し、昇降位置検出用ストロークセンサ２１が作業高さ検出状態であると判断された場合、電磁式切換え制御弁１６を中立にして昇降用油圧シリンダ１４の伸縮を停止した状態で、さらに前後位置検出用ストロークセンサ２０が後位置検知状態であるか否かの判断をし、後位置検知状態であると判断される場合には前後移動用油圧シリンダ１３の伸縮を停止すべく電磁式切換え制御弁１５を中立にすべく切換え制御指令を出力する。一方、後位置検知状態でないと判断される場合には、前後移動用油圧シリンダ１３を縮小すべく電磁式切換え制御弁１５に対して切換え制御指令を出力して乗降姿勢から作業姿勢に変姿するように制御され、これによって乗降姿勢から作業姿勢に変姿する際に、運転席４が走行体２ａの前部に干渉するのを回避している。

さらに本実施の形態では、運転席４を、作業高さ状態を維持しながら前位置に位置させた前出し姿勢で作業ができるようにする前出し作業位置が姿勢切換えレバー１９において設定されている。そして制御部１８は、姿勢切換えレバー１９が該前出し作業位置に操作されていると判断した場合、前後位置検出用ストロークセンサ２０が前位置検出状態であるか否かの判断がなされ、前位置検出状態でないと判断されると、前後移動用油圧シリンダ１３を伸長させるべく電磁式切換え制御弁１５に対して切換え制御指令を出力する。これに対し、前後位置検出用ストロークセンサ２０が前位置検出状態であると判断される場合、前後移動用油圧シリンダ１３の伸縮を停止させるべく電磁式切換え制御弁１５を中立に切換えるための制御指令を出力する。そしてこの状態で、さらに昇降位置検出用ストロークセンサ２１が作業高さ検出状態であるか否かの判断がなされ、作業高さ検出状態であると判断されると、昇降用油圧シリンダ１４の伸縮を停止すべく電磁式切換え制御弁１６を中立にするための切換え制御指令を出力する。一方、昇降位置検出用ストロークセンサ２１が作業高さ検出状態でないと判断される場合には、電磁式切換え制御弁１６に対して昇降用油圧シリンダ１４を伸長させるべく電磁式切換え制御弁１６に対して切換え制御指令を出力し、このようにして運転席４が作業姿勢に位置していた場合には作業高さを維持した状態で前出し姿勢に移動し、乗降姿勢に位置していた場合には、前位置を維持した状態で前出し姿勢に上昇するよう制御される。

叙述の如く構成された本発明の第一の実施の形態において、姿勢切換えレバー１９を作業姿勢位置から乗降姿勢位置に操作すると、前後移動用油圧シリンダ１３、そして昇降用油圧シリンダ１４が伸長作動をし、これによって運転席４は地上Ｇに近い乗降姿勢に移動することになり、この結果、オペレータは従来のように機体本体１に設けたステップ等の昇降をしないでの運転室４の乗降ができる。そしてオペレータが運転室４に乗り込んだ後、姿勢切換えレバー１９を作業姿勢位置に操作すると、昇降用油圧シリンダ１４、前後移動用油圧シリンダ１３が縮小することになって運転室４は機体フレーム５の上位置の作業姿勢に移動する。一方、姿勢切換えレバー１９を作業姿勢位置から乗降姿勢位置に操作すると、運転室４は下部走行体２の前方の地上Ｇ位置まで移動する。

このように、本発明が実施されたものにおいては、オペレータが運転室４に乗り降りするときには地上Ｇ近くに低くでき、作業するときには機体フレーム５上の高い位置に位置することができ、この結果、オペレータの乗降作業が容易になって、障害者や高齢者であっても運転室４への乗降が介添えなしでも可能となって、これらの人の社会進出の範囲が広がることになる。
そして運転室４について、既存の運転席を取除き、車椅子が入り込むスペースを確保したものとしておけば、車椅子のまま運転室４に入り込んで作業をすることもできる。

尚、本発明は、前記第一の実施の形態に限定されないものであることは勿論であって、図９〜図１１に示す第二の実施の形態のようにもすることができる。つまりこのものは、運転室４を前後移動させるための前後移動手段を、基台２２を機体フレーム５に前後移動自在に設ける（第一の実施の形態において図示されたガイドレール、該ガイドレールを転動するローラに相当する部品の図示は省略する）と共に、前後移動用油圧シリンダ２４を該基台２２と機体フレーム５とのあいだに介設して構成する一方、昇降手段は、基台２２と運転室４とを、第一の実施の形態の場合と同様の昇降リンク機構２５を介して連結すると共に、昇降リンク機構２５と基台２２とのあいだに昇降用油圧シリンダ２６を介設して構成している。そしてこのものでは、運転室４を作業姿勢位置から乗降姿勢位置に移動する場合、前後移動用油圧シリンダ２４が伸長して基台２２を運転室４と共に前方に移動させた後、昇降用油圧シリンダ２６を縮小させることで運転室４を地上Ｇまで下降することができるようになっており、このようにすることで、運転室４への簡便な乗降ができることになる。

さらに本発明は、前記第一、第二の実施の形態のように運転室を下部走行体の前方に下降移動させるものではなく、下部走行体２の左右方向外側方（本実施の形態では左側方）に下降移動させるようにしても実施することができる。そしてこの場合、運転室を左右方向外側方に移動させる左右方向移動手段と、運転室を昇降させる昇降手段とを用いて運転室移動手段を構成することで、前記第一、第二の実施の形態のものと同様にして運転室を作業姿勢位置と乗降姿勢位置とに移動することができるが、さらに図１２〜図１５に示す第三の実施の形態のようにしても実施することができる。

この第三の実施の形態のものは、機体フレーム５に対して基台２７を縦軸回りに旋回自在に設け、該基台２７を旋回用油圧モータ２８によって旋回制御できるようにして旋回手段を構成すると共に、基台２７と運転室４とのあいだに前記第一、第二の実施の形態において採用したと同様の昇降リンク機構２９、そして昇降用油圧シリンダ３０を設けて昇降手段を構成したものである。そしてこのものでは、運転室４を作業姿勢位置から乗降姿勢位置に移動する場合、旋回用油圧モータ２８を旋回作動させて運転室４を機体フレーム５の外側方に移動させ、しかる後、昇降用油圧シリンダ３０を縮小させることで運転室４を地上Ｇまで下降することができるようになっており、このようにすることで、運転室４への簡便な乗降ができることになる。

さらに本発明は、キャブのないキャノピタイプ（ハーフキャノピタイプも含む）のものにおいても実施することができるが、この場合、上部作業体上の作業姿勢位置と地上の乗降姿勢位置とに移動するものは、運転室を構成する運転座席単体、あるいは運転座席が取付けられるフロア（プラットホーム）とすることができる。そしてフロアを移動させるものにおいては運転座席を取除いたものとし、そして運転座席スペースに車椅子を乗り入れるように構成しておけば、車椅子に座したままでの乗降、そして作業ができることになる。勿論、キャブタイプのものでも、出入り口を車椅子が出入りできる大きさにしておけば、車椅子での乗降が可能となる。

さらに本発明を実施するにあたり、運転室の移動をするための操作具として、前記各実施の形態では運転室４に備えた姿勢切換えレバー１９による切換え操作としたが、これに限定されるものではなく、ダイヤル式や押し釦式の操作具であっても良く、さらにはこれら切換え指令の出力を無線式のリモート操作具によって行うようにすることもできる。またさらに、前後移動用油圧シリンダ（旋回用油圧モータ）、昇降用油圧シリンダの作動制御は、前記電気的な制御指令によるものでなく、パイロット圧油による制御指令であっても勿論実施することができ、さらには、運転室が作業姿勢位置と乗降姿勢位置とのあいだを移動する際に、運転室が下部走行体に干渉しないものであれば前後または左右移動、昇降移動を同時的に行うようにしてももよいものである。

運転室が作業姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 運転室部位の正面図である。 運転室部位の平面図である。 前後移動用及び昇降用油圧シリンダの作動回路図である。 制御回路のブロック回路図である。 制御手順を示したフローチャート図である。 運転室が中間姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 運転室が乗降姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 第二の実施の形態を示す運転室が作業姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 同上実施の形態の運転室が中間姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 同上実施の形態の運転室が乗降姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 第三の実施の形態を示す運転室が作業姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略側面図である。 同上実施の形態の運転室が中間姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略正面図である。 同上実施の形態の運転室が乗降姿勢位置に位置する状態の油圧ショベルの概略平面図である。

符号の説明

１ 機体本体（作業機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体（上部作業体）
４ 運転室
７ 昇降リンク機構
１０ 支持ブラケット
１３ 前後移動用油圧シリンダ
１４ 昇降用油圧シリンダ
２２ 基台

Claims (13)

1. 下部走行体に、運転室を備えた上部作業体を設けて構成される作業機械において、上部作業体に、前記運転室を上部作業体上の作業姿勢位置と地上の乗降姿勢位置とに移動自在な運転室移動手段を設けたことを特徴とする作業機械における運転室。
2. 請求項１において、運転室移動手段は、運転室を前後方向に移動させる前後移動手段と、運転室を昇降させる昇降手段とにより構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
3. 請求項２において、前後移動手段は、上部作業体に昇降自在に設けられた支持ブラケットに運転室を前後移動自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
4. 請求項２において、前後移動手段は、運転室を昇降自在に支持する基台を上部作業体に前後移動自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
5. 請求項２において、昇降手段は、運転室を前後移動自在に支持する支持ブラケットを上部作業体に対して昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
6. 請求項２において、昇降手段は、上部作業体に前後移動自在に設けた基台に運転室を昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
7. 請求項２乃至６の何れか一つにおいて、運転室は、上部作業体上の高さで、かつ前方移動位置で保持されるように構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
8. 請求項２乃至７の何れか一つにおいて、運転室が作業姿勢位置から乗降姿勢位置に移動する場合に、前後移動手段が昇降手段に先行して作動するように制御されることを特徴とする作業機械における運転室。
9. 請求項２乃至８の何れか一つにおいて、運転室が乗降姿勢位置から作業姿勢位置に移動する場合、昇降手段が前後移動手段に先行して作動するように制御されることを特徴とする作業機械における運転室。
10. 請求項１において、運転室移動手段は、運転室を昇降する昇降手段と、運転室を機体外側方に旋回させる旋回手段とにより構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
11. 請求項１０において、昇降手段は、上部作業体に旋回自在に設けた基台に運転室を昇降自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
12. 請求項１０において、旋回手段は、運転室を昇降自在に設けた基台を上部作業体に対して旋回自在に設けることで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。
13. 請求項２乃至１２の何れか一つにおいて、昇降手段は、上部旋回体に設けた基台と運転室とを連結する昇降リンク機構と、該昇降リンク機構の昇降揺動をさせる昇降用油圧シリンダとで構成されていることを特徴とする作業機械における運転室。

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