JP2007046405A - 建設機械のハンドレール - Google Patents

Abstract

【課題】 上部旋回体に装着したハンドレールを低い位置で把持可能なものとする。
【解決手段】 作業者等が燃料タンク１４に昇降する際の手すりとしてのハンドレール３０は、その下端固定部３０ｆが工具箱２１内でＤフレーム１７に止めねじ３２で固定されており、この固定部から前面板２１ｂに設けた貫通孔３３を通過して延在されて直線部３０ｅとなっており、この直線部３０ｅは斜め下方に延在され、前面板２１ｂに対してはほぼ直交する方向に延在されて、工具箱２１から導出された部位が最も低位置となる下部側反転部３０ｄで、この位置から方向転換して把持用ロッド部３０ａとなる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、建設機械において、上部旋回体に設けたタンクや建屋の上に昇り降りするために設けられるハンドレールに関するものである。

油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体の上部位置に旋回装置を介して上部旋回体が設置されており、この上部旋回体は旋回フレームを有するものである。この旋回フレームには、オペレータが搭乗する運転室が設置されると共に、建屋が設置され、この建屋内にエンジン等、各種の機器類が収納されており、さらに旋回フレーム上にはタンク類等が配置される。

地上から上部旋回体の旋回フレームに昇り降りし、また旋回フレームから建屋やタンクの上部に昇り降りするための手がかりになるものが必要になる。このために設けられるのがハンドレールである。ハンドレールは、一般に、把持用としての円形の中空（または中実）ロッドからなり、このハンドレールの下端部は旋回フレームにおける低所に固定され、上端部はタンクや建屋の上面等に固定されることになる。

例えば、特許文献１には、中空ロッドからハンドレール本体を構成し、このハンドレール本体は、燃料タンクの側面に上端の固定部をねじ止めして、真っ直ぐ上方に延在させることにより立ち上り部が形成され、この立ち上り部から斜め前方に向けて概略円弧状に立ち下がるように曲成してハンドレール部を形成し、機体の前方位置にまで延在させている。そして、ハンドレール部の下端部は水平方向となるように概略９０°曲げられた後に、機体を構成するフレーム内に延在され、このフレームに固定して設けたサポート体の水平面にねじ止めされている。また、このハンドレールに隣接する位置には、機体の前方に張り出すようにステップが設けられており、機体の上部位置にはストレージボックスが配置されて、このストレージボックスの上面がステップと階段状となるように配列され、さらにタンクの前面部にはもう一つのステップが設けられている。従って、ハンドレールを手がかりとし、ステップ及びストレージボックスの上面を足場とすることにより、タンクの上部に安全に昇り降りすることができるようになる。
特開２００２−６１２３１号公報

ところで、上部旋回体は、下部走行体の上に設置されるが、この下部走行体の構成としては、ホイール式と履帯式とがある。特に、履帯式の場合には、その幅及び長さと、高さとの関係から、前述したタンクや建屋の上面部に安全に昇るために、ハンドレールを設ける必要性は極めて高い。そして、建設機械が大型になれば、その分だけ履帯の高さも高くなってくる。ハンドレールは上部旋回体に装着されるものであり、上部旋回体の高さ位置は下部走行体の寸法に応じて異なってくる。このために、特に大型の機械等のように履帯の高さ寸法が高くなると、前述した特許文献１に示されているような構造のハンドレールでは作業者等の手が届かないか、把持するのが困難になる場合があり、手すりとしての本来の機能を十分に発揮できなくなることがある。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、上部旋回体に装着したハンドレールを低い位置で把持可能なものとすることにある。

前述した目的を達成するために、本発明は、建設機械の上部旋回体に設けられ、この上部旋回体の旋回体フレームに固定された下端固定部で、他端が前記旋回体フレーム上に設置した所定の機器の壁面高所に固定した上端固定部となり、これら両固定部間の部位が把持用ロッド部となったハンドレールであって、前記下端固定部から所定の長さ分だけ斜め下方に向けて傾斜した直線部となし、前記直線部の端部に上方に向けて反転させる反転部を設け、前記把持用ロッド部はこの反転部から移行するように構成したことをその特徴とするものである。

ハンドレールは、その全体は中空パイプ状または中実構造のもので構成することができる。ハンドレールとして、実際に手で把持する部位、つまりハンドレールの把持用ロッド部は上下方向に延在されている部位であり、鉛直状態であっても、また多少曲成した形状であっても良い。ただし、他の部材、即ち旋回体フレーム等から所定の間隔離間していなければ把持できなくなる。従って、斜め下方への傾斜状態から反転する位置は、最低限、旋回体フレームとの間に手を入れることができる間隔だけ離れていなければならない。下短固定部から上方に向けて反転する部位までは斜め下方に向けて延在させる構成となっているので、この反転部が最も低い位置となる。そして、反転部から移行して上方に延在されている部位が把持用ロッド部として機能する。従って、反転部を旋回体フレームから遠ざけた分だけ、把持用ロッド部の下端部の位置が低くなる。ただし、この反転部は下部走行体と干渉しないようにしなければならず、このために斜め下方への傾斜角度と反転部の位置とが制約されることになる。

以上のことから、上部旋回体の高さ位置に応じて、つまり下部走行体の高さ寸法に応じて、ハンドレールにおける下端固定部から斜め下方に延在される直線部の下方への傾斜角度及び把持用ロッド部への反転位置を設定する。従って、直線部と把持ロッド部との間の反転部では把持用ロッド部が９０°以下の鋭角に曲げられることになる。この反転部においては、曲率半径の大きい円弧状に湾曲させるように曲げる構造とするのがハンドレールの強度保持等の点から望ましい。

上部旋回体に昇る際の足場として、その旋回体フレームにステップを取り付けるが、さらにタンク等の上部にまで昇ることができるようにするために、少なくとももう１段高い位置に足場を設ける。この足場をステップで構成することもできるが、旋回体フレームに設けられ、所定の高さ寸法を有する工具箱等の収納ボックスを構成する上面板を踏み台として機能させることができる。そして、収納ボックスの内部に旋回体フレームの高強度部材が設けられている場合、例えばＤフレーム，Ｃフレームと呼ばれる側部の構造体が収納ボックスの内部に配置されている場合には、ハンドレールの把持用ロッド部の下端固定部をこの収納ボックス内において、この構造体にねじ止め等の手段で固定する。Ｄフレームは鉛直な壁面が存在しているので、下端固定部はこのＤフレームの側面に直接固定することができる。一方、Ｃフレームのように下端固定部を直接固定するのが困難な場合には、フレームに把持用ロッド部を固定するための取付部材をこのＣフレームに溶接等の手段で固定して設けるようにすることができる。

ハンドレールは、収納ボックス内で固定した下端固定部からの直線部が斜め下方に延在させて、前面板から導出させることになる。ここで、近年においては、建設機械にソフトな感じを与えるために、旋回体フレームの全体にまるみを持たせるようする傾向にある。この場合には、旋回体フレームに設けた収納ボックスも曲面形状となり、ハンドレールの把持用ロッド部の導出部となる収納ボックスの前面板は傾斜面形状とすることができる。そこで、把持用ロッド部の導出方向を前面板の傾斜面に対して概略直交する方向とする。これによって、前面板に穿設される貫通孔はハンドレールの直径より僅かに大きい円形孔径とすることができる。その結果、前面板に対する孔開け加工が容易になる。しかも、このハンドレールの直線部とその貫通部との間の隙間にシール部材を装着することにより、収納ボックスの内部を確実にシールすることができて、雨水等の浸入を防止することができる。

以上のように構成することによって、上部旋回体に装着したハンドレールを低い位置で把持できるようになり、作業者等による上部旋回体への昇り降りを円滑かつ安全に行うことができる等の効果を奏する。

以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。まず、図１に建設機械の一例として、油圧ショベルの全体構成を示す。同図において、１は履帯式の走行手段１ａを左右一対備えた下部走行体、２はこの下部走行体１上に旋回装置３を介して装着した上部旋回体である。上部旋回体２は旋回体フレーム１０を有し、この旋回体フレーム１０には掘削作業手段１１が設けられており、またこの掘削作業手段１１に隣接する位置に運転室１２が設置されている。さらに、運転室１２の後方位置にはエンジンルーム等を含む建屋１３が設けられている。さらにまた、運転室１２と掘削作業手段１１を挟んだ反対側の位置には、図２に示したように、燃料タンク１４及び作動油タンク１５が設置されている。そして、旋回フレーム１０の最後方の位置にはカウンタウエイト１６が載置されている。

機械のメンテナンスを行う作業者や、油圧ショベルを操作するオペレータ（以下、作業者等という）は、燃料タンク１４及び作動油タンク１５の上面部や建屋１３の上面に昇って作業をすることがある。このために、燃料タンク１４の前方部に、この燃料タンク１４に昇り降りするための昇降機構が設けられている。

昇降機構は足場と手すりとから構成される。足場は、図２及び図３に示したように、旋回フレーム１０において、前方側であって、運転室１２の設置部とはこの掘削作業手段１１を挟んだ反対側の位置に設けられている。最も低い位置の足場は第１のステップ２０である。次いで、第２のステップとして機能するのは、燃料タンク１４の前部位置に配置した収納ボックスとしての工具箱２１の上面部である。また、燃料タンク１４の側壁にはさらにもう一つの足場としての第２のステップ２２が設けられている。なお、足場の数及び構造は必ずしも前述したものに限らない。

従って、燃料タンク１４に燃料補給をする場合、建屋１３の内部をメンテナンスする場合等においては、作業者等は燃料タンク１４の上部に昇ることになるが、その際には、まず履帯からなる走行手段１ａを構成する履帯の上に昇り、次いで第１のステップ２０、工具箱２１の上面板２１ａ、さらに第２のステップ２２に順次昇ることによって、燃料タンク１４の上面板１４ａに至ることになる。

次に、ハンドレール３０は、前述のようにして作業者等が燃料タンク１４に昇降する際の手すりとして用いられる。ハンドレール３０は作業者等が手で把持するのに好適な太さの丸棒状の中空パイプで構成される把持用ロッド部３０ａを有し、この把持用ロッド部３０ａは旋回体フレーム１０の前方において、上方に向けて延在して設けられており、かつ燃料タンク１４の方向に向けてなだらかに湾曲した形状となっている。そして、この把持用ロッド部３０ａの上下両端は曲成されている。

ハンドレール３０における把持用ロッド部３０ａの上部側の曲成部分は上部側反転部３０ｂであって、この上部側反転部３０ｂからは概略鉛直方向に向けられて、その端部は上端固定部３０ｃとなっている。この上端固定部３０ｃは、具体的にはパイプを潰して平坦化させたものであり、この平坦部は燃料タンク１４の前面壁１４ｂに図示しないねじ座を介してねじ止めされている。また、把持用ロッド部３０ａの下部側も曲成されて、下部側反転部３０ｄを構成している。この下部側反転部３０ｄから基端側の部位は、図４及び図５に示したように、工具箱２１の内部に延在されている。下部側反転部３０ｄの基端側の部位は直線部３０ｅとなっている。ここで、工具箱２１の内部空間には、旋回体フレーム１０の強度部材としてのＤフレーム１７が延在されている。このＤフレーム１７は旋回体フレーム１０の側端部に配置されて、前後方向に向けて延在されている。また、Ｄフレーム１７の内側に向く面は鉛直面１７ａとなっており、この鉛直面１７ａにはねじ座３１が溶接等の手段により固着して設けられている。そして、工具箱２１内に延在されたハンドレール３０の直線部３０ｅの端部は扁平化されており、この扁平となった部位がこのねじ座３１に止めねじ３２により固定されている。従って、この部位が下端固定部３０ｆとなる。

把持用ロッド部３０ａの下方の部位は工具箱２１と対面しており、この工具箱２１の下部側に位置する前面板２１ｂと所定の間隔を保った状態で曲成されて、下部側反転部３０ｄに移行する。この把持用ロッド部３０ａと工具箱２１の前面板２１ｂとの間隔は、少なくともその間に作業者等の手が容易に挿入できる程度の広さを持たせる。従って、下部側反転部３０ｄへの移行部の直前までが把持用ロッド部３０ａとして機能することになる。

ハンドレール３０の下端固定部３０ｆから下部側反転部３０ｄまでの部位は直線部３０ｅとなっている。そして、この直線部３０ｅは水平方向に延在されるのではなく、下端固定部３０ｆ側から下部側反転部３０ｄ側に向けて斜め下方に延在されている。これによって、下部側反転部３０ｄから端部までの部位を水平方向に延在させた場合と比較して、下部側反転部３０ｄの位置が低くなる。下部側反転部３０ｄから方向転換した直後から把持用ロッド部３０ａとなることから、下部走行体１の走行手段１ａのサイズを大きくすることによって、旋回体フレーム１０の地上からの高さが高くなっても、この旋回体フレーム１０に連結されている把持用ロッド部３０ａとして機能する部位の高さ位置を低くすることができる。そして、直線部３０ｅの長さを延ばせば、それだけ下部側反転部３０ｄの位置が低くなり、その結果把持用ロッド部３０ａの地上高が低くなる。ただし、下部側反転部３０ｄは走行手段１ａと干渉しない高さ位置としなければならない。

そして、下部側反転部３０ｄから把持用ロッド部３０ａに移行する部位はなだらかな円弧状となっており、急激な曲げ部分は形成されていない。作業者等が燃料タンク１４に昇り降りする際には、ハンドレール３０に荷重が作用するが、最も大きな荷重が作用するのは把持用ロッド部３０ａから下部側反転部３０ｄへの移行部であるが、この下部反転部３０ｃへの移行部をなだらかな円弧状としており、これによって曲げ部に応力が集中するのを抑制することができる。

下端固定部３０ｆにおける止めねじ３２による固定部は、工具箱２１の内部に位置していることから、ハンドレール３０は工具箱２１の前面板２１ｂを貫通するようにして延在されている。このために、図５に示したように、前面板２１ｂには、ハンドレール３０を通過させるための貫通孔３３が穿設されている。ここで、前面板２１ｂは、旋回体フレーム１０に優れた美観を与えるために、前方に向けて立ち上がる方向に傾斜する形状となっている。ハンドレール３０の下部側反転部３０ｄから下端固定部３０ｆまでの部位は直線部３０ｅとなっており、しかも取付状態では直線部３０ｅは下部側反転部３０ｄに向けて立ち下がる方向に傾斜状態に装着している。そこで、この直線部３０ｅの傾斜角を前面板２１ｂの傾斜角とほぼ一致させるように、つまり直線部３０ｅが前面板２１ｂと概略直交するように設定している。これによって、ハンドレール３０を通過させる貫通孔３３は円形に形成すれば良いことから、加工が容易になる。

また、工具箱２１の前面板２１ｂに貫通孔３３を形成すると、内部に雨水等が浸入する可能性がある。このために、図６に示したように、貫通孔３３に円環状のシール部材３４を装着して、ハンドレール３０をこのシール部材３４内に挿通させるようにしている。前述したように、ハンドレール３０の下部側反転部３０ｄから端部までの部位を工具箱２１の前面板２１ｂと概略直交させることによって、貫通孔３３の孔径とハンドレール３０の外径との間における径差が最小限となるように設定することができる。これによって、シール部材３４によるシール性が向上することになる。なお、ハンドレール３０の下端固定部３０ｆは扁平化させているので、貫通孔３３の孔径はこの扁平化部が通過できる開口径としなければならない。このために貫通孔３３の開口径はハンドレール３０の外径より多少大きくなるが、下端固定部３０ｆの扁平化は止めねじ４３を螺挿するための平面部分を確保するためのものであり、その幅寸法がハンドレール３０の外径に対してあまり大きくはならないことから、シール部材３４による密閉機能を発揮できなくなる程度にまで径差を広げる必要はない。

本発明のハンドレールが適用される建設機械の一例としての油圧ショベルの全体構成図である。 本発明の実施の一形態を示すハンドレールを含む燃料タンクへの昇降機構の構成を示す外観図である。 図２の左側面図である。 図３のＸ−Ｘ断面図である。 図４の矢印方向から見た図である。 工具箱の前面板におけるハンドレールの通過部を示す構成説明図である。

符号の説明

１ 下部走行体 １ａ 走行手段
２ 上部旋回体 １０ 旋回体フレーム
１４ 燃料タンク ２０ 第１のステップ
２１ 工具箱 ２１ａ 上面板
２１ｂ 前面板 ３０ ハンドレール
３０ａ 把持用ロッド部 ３０ｂ 上部側反転部
３０ｃ 上端固定部 ３０ｄ 下部側反転部
３０ｅ 直線部 ３０ｆ 下端固定部
３１ ねじ座 ３２ 止めねじ
３３ 貫通孔 ３４ シール部材

Claims (3)

1. 建設機械の上部旋回体に設けられ、この上部旋回体の旋回体フレームに固定された下端固定部で、他端が前記旋回体フレーム上に設置した所定の機器の壁面高所に固定した上端固定部となり、これら両固定部間の部位が把持用ロッド部となったハンドレールにおいて、
   前記下端固定部から所定の長さ分だけ斜め下方に向けて傾斜した直線部となし、
   前記直線部の端部に上方に向けて反転させる反転部を設け、
   前記把持用ロッド部はこの反転部から移行するように
   構成したことを特徴とする建設機械のハンドレール。
2. 前記旋回体フレームには前面板にステップを装着した収納ボックスが設けられており、前記下端固定部は、この収納ボックスの内部に位置する前記旋回体フレームの強度部材に固定され、前記直線部は前記前面板に設けた貫通孔を貫通させて外部に延在させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械のハンドレール。
3. 前記収納ボックスの前面板は傾斜させるか、または曲面形状となっており、前記貫通孔は円形のものとなし、前記直線部はこの前面板と概略直交する方向に向けて延在させて前記貫通孔を通過させ、この貫通孔と前記直線部の周囲との間にシール部材を介装する構成としたことを特徴とする請求項２記載の建設機械のハンドレール。
   

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