JP2010095859A - 作業機械の電装ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の電装ボックスに関し、十分な防水性とメンテナンス性と確保しつつ、良好な作業性や居住性を獲得する。
【解決手段】作業機械の電装ボックス３の一側面３Ａに、フューズやリレー等といった内蔵電装部品へアクセスするための開口部８を設ける。また、固定部４によって、電装ボックス３の一側面３Ａをサポートピラー１に対して接触させた状態で固定する。その際、サポートピラー１に開口部８を閉塞させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業機械に搭載された電装品のフューズ及びリレーを内蔵した電装ボックスに関する。

従来の作業機械には、エンジンコントローラ，ワイパーコントローラ等の制御機器や、機体に搭載されたヘッドランプ用のフューズ，リレー，ブレーカ等、の電装部品を内蔵した電装ボックスが設けられている。一般に電装ボックスは、降雨時や機体洗車時に直接水がかからない場所であって、かつ、内部の電装部品の点検作業や交換作業が行いやすい位置に設けられる。

例えば特許文献１，２には、電装ボックスをシートの下方スペースにスライド移動自在に収納したものが記載されている。このような構成により、十分な防水性を持った状態で設置することができ、またメンテナンス性も向上させることができるとされている。
特開２００６−９７３１４号公報 特開２００２−２４２２２５号公報

しかしながら、近年では着座高さや角度の調節機能を備えた高機能なシートが採用される傾向にあり、シートの下方に電装ボックスを設置することができない場合がある。また、シート周りのコンソールやサイドパネルの内部に電装ボックスを設けたとしても、その分着座スペースが狭められることになり、居住性を向上させることができないうえ、他部材のレイアウトへの影響も過大となるおそれがある。特に、機体サイズがコンパクトに纏められた小旋回型の油圧ショベルの場合には、着座スペースの狭さがそのまま操作性の低下に繋がりやすく、作業性を向上させることができない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、十分な防水性とメンテナンス性と確保しつつ、良好な作業性や居住性を獲得することができるようにした、作業機械の電装ボックスを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の作業機械の電装ボックスは、作業機械に搭載された電装品のフューズ及びリレーを内蔵し、エンジンルーム内に配置される電装ボックスであって、該フューズ及び該リレーへアクセスするために一側面に形成された開口部と、該エンジンルームの内部に立設されたサポートピラーに対して該一側面を接触させた状態で固定する固定部とを備え、該開口部が、該サポートピラーと該一側面との固定時に該サポートピラーによって閉塞されるように形成されていることを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の作業機械の電装ボックスは、請求項１記載の構成に加え、該開口部を部分的に覆うカバープレートをさらに備え、該開口部における該カバープレートに覆われた部分以外が、該サポートピラーと該一側面との固定時に該サポートピラーによって閉塞されるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の作業機械の電装ボックスは、請求項１又は２記載の構成に加え、該一側面に隣接して設けられ、該作業機械のメインパワーリレー及びスタートリレーが固設されたリレー固設面をさらに備えたことを特徴としている。

なお、カバープレートによって覆われた開口部部分の背面にメインパワーリレー及びスタートリレーを配置することが好ましい。

本発明の作業機械の電装ボックス（請求項１）によれば、電装ボックスがエンジンルーム内に配置されるため、十分な防水性を確保することができ、かつ、着座スペース周りに電装ボックスを配置しないため、居住性及び作業性を向上させることができる。また、サポートピラーを開口部の蓋として利用することで、部材点数を減少させることができ、コストを削減することができる。また、固定部における固定状態を解除して電装ボックスをサポートピラーから取り外すと、一側面に開口部が現れることになるため、優れたメンテナンス性を獲得することができる。

また、本発明の作業機械の電装ボックス（請求項２）によれば、開口部にカバープレートを設けることにより、電装ボックスをサポートピラーから取り外す代わりにカバープレートを取り外してフューズ及びリレーにアクセスすることができ、メンテナンス性をさらに向上させることができる。
また、本発明の作業機械の電装ボックス（請求項３）によれば、メンテナンスの頻度の高いメインパワーリレー及びスタートリレーを一側面に隣接する面に設けることにより、これらのリレーに対する開口部を介したアクセスが容易となり、整備性を高めることができる。

なお、カバープレートによって覆われた開口部部分の背面にメインパワーリレー及びスタートリレーを配置した場合には、電装ボックスをサポートピラーから取り外すことなく、メンテナンス頻度の高いリレーにアクセスすることができ、さらに整備性を高めることができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図９は、本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスを説明するためのものであり、図１は本電装ボックスの分解斜視図、図２（ａ），（ｂ）は本電装ボックスの全体構成を示す斜視図、図３は本電装ボックスが固定されるサポート枠の全体構成を示す斜視図、図４〜図６は本電装ボックスの内部構成を示す正面断面図、図７は本電装ボックスを備えた油圧ショベルの上部旋回体を部分的に透視して示した斜視図、図８は本電装ボックスを備えた油圧ショベルのスイングフレームの上面図、図９は本電装ボックスを備えた油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。

［全体構成］
本発明に係る電装ボックス３は、図９に示す小旋回型の油圧ショベル１０に適用されている。この油圧ショベル１０は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体１１と、下部走行体１１の上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とを備えて構成される。上部旋回体１２における前方側には、ブームやアーム等の作業装置１６及びオペレータが搭乗するキャブ１４が設けられており、上部旋回体１２における後端部にはカウンタウェイト１７が設けられている。また、カウンタウェイト１７の直前方には、エンジンルーム１５が設けられている。これらのキャブ１４，カウンタウェイト１７及びエンジンルーム１５は、上部旋回体１２の下面全体を支えるスイングフレーム１３上に配置されている。

エンジンルーム１５の内部には、油圧ショベル１０の駆動源であるエンジンや、エンジン駆動の油圧ポンプ，クーリングパッケージ等が配置されている。また、エンジンルーム１５の上面にはエンジンフード７が設けられており、メンテナンス時にはこのエンジンフード７を上方へ開放して地面に立った状態で整備，点検を実施できるようになっている。
図８に示すように、スイングフレーム１３上におけるエンジンルーム１５の機体前方側には、サポート枠１，２が設けられている。このサポート枠１，２は、図７に示すように、スイングフレーム１３からほぼ鉛直に立設した一対のサポートピラー１と、それらの間をほぼ水平に接続するサポートビーム２とから構成されている。一対のサポートピラー１は、エンジンルーム１５の左右側面の近傍に設けられており、車幅方向に並んでいる。また、サポートビーム２は車幅方向に延在している。このように、サポート枠１，２は、スイングフレーム１３から門型に立設形成されている。本願発明に係る電装ボックス３は、このサポート枠１，２の角部に対して固定されている。

サポートピラー１は、機体内側へ向けて開放されたコ字状の断面形状（チャンネル形状）を有している。また、サポートビーム２はサポートピラー１のウェブ及びフランジ部分を水平方向へ連続的に延設した形状となっており、エンジンルーム１５の内部側へ向けて開放されたコ字状の断面形状となっている。

［電装ボックス］
電装ボックス３とは、油圧ショベル１０に搭載された電装品のフューズ及びリレー，ブレーカスイッチ等を内蔵した箱状の装置である。例えば、エンジンのスタータ装置のコントローラやフューズ，照明装置（機体前方ライト）のフューズ等が含まれており、図８に示すように、電装ボックス３から油圧ショベル１０の各所へと電気配線が配設されている。

続いて電装ボックス３の具体例を詳述する。本電装ボックス３は、図２（ａ）に示すように、直方体の箱状に形成されており、四面の側面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと上面３Ｅと下面３Ｆとを有している。上面３Ｅが閉塞されている一方、下面３Ｆはほぼ完全に開放されており、この下面３Ｆを介して電装ボックス３の内部へと上記のさまざまな種類の電気配線が配設されている。

四面の側面３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうちの一側面３Ａは、図７に示すようにサポートピラー１と接触する側面である。以下、一側面３Ａに隣接する二面のうち、機体前方側に位置する面のことをリレー固設面３Ｂと呼び、機体後方側に位置する面のことをフューズ固設面３Ｄと呼ぶ。また、一側面３Ａに対して平行に対向する面のことをグロー固設面３Ｃと呼ぶ。

図２（ａ）に示すように、一側面３Ａには開口部８が形成されている。この開口部８は、電装ボックス３の内部に配設される電装部品へアクセスするための開口である。また、この開口部８の外面には、開口を部分的に覆うようにビス止めされたカバープレート９が設けられている。なお、カバープレート９を取り外した状態の電装ボックス３を図２（ｂ）に示す。ここでは、開口部８が一側面３Ａのほぼ全面に渡って形成されており、これにより内部の部品の交換作業やメンテナンス作業が実施しやすいようになっている。

図４に示すように、リレー固設面３Ｂには油圧ショベル１０のメインスイッチに接続されたメインパワーリレー２１，エンジンの始動に係るスタートリレー２２，ダイオード２３等、油圧ショベル１０の始動時に作動する装置が固設されている。メインパワーリレー２１及びスタートリレー２２は、比較的頻繁に点検や整備が必要な部品であるため、一側面３Ａの開口部８から手が届きやすいように、リレー固設面３Ｂ上における一側面３Ａ側に固定されている。すなわち、メインパワーリレー２１及びスタートリレー２２は、カバープレート９の背面（カバープレート９によって覆われた開口部部分の背面）に位置するように取り付けられている。

グロー固設面３Ｃには、図５に示すように、グロープラグに通電するためのグローリレー２４及びグローコントローラ２５，端子台２６等が固設されている。また、フューズ固設面３Ｄには、図６に示すように、油圧ショベルの電気系統のメインブレーカ２７及びフューズボックス２８が固設されている。なお、図２（ａ），（ｂ）に示すように、メインブレーカ２７を落とすためのブレーカスイッチ部分は、フューズ固設面３Ｄに穿孔された穴を介して電装ボックス３の外部へ突出するように設けられている。同様に、フューズボックス２８はフューズ固設面３Ｄを貫通して電装ボックス３の外部に突出するように設けられている。また、フューズボックス２８の外側には、フューズカバー３ａが取り外し自在に被装されている。これにより、例えば電装ボックス３がサポート枠１，２に固定された状態であっても、フューズカバー３ａを取り外してフューズボックス２８内のフューズを点検あるいは交換することができるようになっている。

［固定構造］
電装ボックス３の固定構造について詳述する。図７に示すように、電装ボックス３は、サポートピラー１及びサポートビーム２のそれぞれに対して固定されている。以下、電装ボックス３とサポートピラー１との固定部のことを第一固定部（固定部）４と呼び、電装ボックス３とサポートビーム２との固定部のことを第二固定部５と呼ぶ。

図３に示すように、サポートピラー１には、ピラー固定穴１ａが穿孔されており、その内側にはスペーサ１ｂが溶接固定されている。また、サポートビーム２にもビーム固定穴２ａが穿孔されており、その内側に溶接ナット２ｂ（第二ナット）が固定されている。この溶接ナット２ｂは、ビーム固定穴２ａの機体前方側の面に溶接固定されたナットである。

また、図２（ａ）に示すように、電装ボックス３の一側面３Ａには、第一固定穴４ａが穿孔されており、その内側に溶接ナット４ｂ（第一ナット）が固定されている。第一固定穴４ａの位置は、電装ボックス３の固定時におけるサポートピラー１のピラー固定穴１ａの位置に対応しており、ボルト４ｃ（第一固定具）をピラー固定穴１ａ及び第一固定穴４ａへと挿通させて、ナット４ｂに螺合締結させることができるようになっている。また、スペーサ１ｂの長さは、ボルト４ｃの締結時にスペーサ１ｂの先端部が電装ボックス３の側面に当接するように設定されている。このように、第一固定部４では、ボルト４ｃをサポートピラー１の機体外側方から挿通することで電装ボックス３を固定している。

電装ボックス３の上面３Ｅには、Ｌ字状のブラケット６が固定されている。図２（ａ），（ｂ）及び図７に示すように、ブラケット６の鉛直面は機体後方を向いている。また、この鉛直面には、電装ボックス３の固定時におけるサポートビーム２のビーム固定穴２ａの位置に対応するように、第二固定穴５ａが穿孔されている。これにより、ボルト５ｂ（第二固定具）を第二固定穴５ａ及びビーム固定穴２ａへと挿通させて、ナット２ｂに螺合締結させることができるようになっている。このように、第二固定部５では、ボルト５ｂを機体後方から挿通することで電装ボックス３を固定している。

また、第一固定穴４ａは、一側面３Ａ上においてカバープレート９で覆われる部分以外の位置に設けられている。図２（ｂ）中にサポートピラー１の輪郭を破線で示すと、サポートピラー１は一側面３Ａの右半分（機体後方側の領域）を覆っており、残りの左半分（機体前方側の領域）をカバープレート９が覆っている。これらの右半分の部分に第一固定穴４ａが設けられている。つまり、サポートピラー１は、開口部８のうちカバープレート９によって覆われる部分以外を閉塞している。また、換言すれば、カバープレート９は、開口部８のうちサポートピラー１によって覆われる部分以外を閉塞するものである。

これにより、電装ボックス３をサポート枠１，２に取り付けると一側面３Ａがサポートピラー１に接触した状態かつ開口部８が閉塞された状態で固定されることになり、電装ボックス３をサポート枠１，２から取り外すと一側面３Ａの右半分の部分が開放されることになる。そして、さらにカバープレート９を取り外すと開口部８の全体が開放されるようになっている。

［作用・効果］
フューズの交換作業を実施する場合には、エンジンフード７を機体上方へ持ち上げると、エンジンルーム１５の左側端部に電装ボックス３が現れる。フューズカバー３ａは電装ボックス３の機体後方の面に設けられているため、地面に立った状態でフューズカバー３ａを取り外し、内部のフューズ類を点検あるいは交換することができる。このように、本電装ボックス３によれば、楽な姿勢での整備，点検が可能となり、メンテナンス性を向上させることができる。

さらに、電装ボックス３がエンジンルーム１５内に配置されるため、十分な防水性を確保することができる。特に、電装ボックス３の固定状態においては、一側面３Ａに設けられた開口部８の全面がサポートピラー１及びカバープレート９によって塞がれるため、良好な防水性能を獲得することができる。また、サポートピラー１を開口部８の蓋として利用することで、部材点数を減少させることができ、コストを削減することができる。

また、電装ボックス３をサポート枠１，２の角部に設けることにより、固定強度を高めることができる。なお、着座スペース周りに電装ボックス３を配置しないため、キャブ１４内の居住性及び作業性を向上させることができる。
次に、メインパワーリレー２１及びスタートリレー２２といった電装ボックス３の内蔵部品を交換する場合には、電装ボックス３の全体をサポート枠１，２から取り外すことになる。その際、第一固定部４のボルト４ｃはサポートピラー１の機体外側方から挿通されているため、エンジンフード７が開放されている状態では機体側面からのアクセスが可能であって、地面に立った状態で第一固定部４の固定状態を解除することができる。一方、第二固定部５のボルト５ｂも、電装ボックス３の機体後方から挿通されているため、機体側面から容易にアクセスすることができ、第二固定部５の固定状態を解除することができる。つまり、電装ボックス３の取り外し作業も楽な姿勢で実施することができ、メンテナンス性をさらに向上させることができる。

また、本電装ボックス３を固定するための第一固定部４において、サポートピラー１の内側にスペーサ１ｂを介装させているため、固定状態を安定化させることができ、また、固定作業をより簡単にすることができる。なお、スペーサ１ｂは必ずしも必須ではなく、適宜省略することも可能である。

取り外された電装ボックス３は、図２（ｂ）に示すように、一側面３Ａにおける開口部８の右半分の部分が開放されているため、内部の目視確認が容易である。さらに、カバープレート９を取り外せば一側面３Ａの開口部８の全面が開放されるため、内蔵部品の点検，交換作業も容易である。特に、メインパワーリレー２１及びスタートリレー２２といったメンテナンス頻度の高い部品は、開口部８からアクセスしやすいカバープレート９の背面に位置するように設けられているため、カバープレート９を取り外すことで簡単にこれらのリレーにアクセスすることができ、良好な整備性が得られる。なお、サポートピラー１の幅（機体前後方向の寸法）が開口部８の横幅以上である場合には、カバープレート９を省略することも可能である。
このように、本作業機械の電装ボックス３によれば、十分な防水性とメンテナンス性と確保しつつ、良好な作業性や居住性を獲得することができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、本電装ボックス３を小旋回型の油圧ショベル１０に適用したものを例示したが、本発明に係る電装ボックス３の適用対象は油圧ショベル１０の機体サイズや仕事能力，規模によって限定されない。
また、上述の実施形態ではボルト４ｃ，５ｂ及びナット２ｂ，４ｂでの螺合締結によって第一固定部４及び第二固定部５の固定がなされているが、これ以外の取り付け，取り外しが可能な固定方法を用いてもよい。

本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスの全体構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスの斜視図であり、（ａ）はカバープレート閉塞時を示し、（ｂ）はカバープレート開放時を示す。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスが固定されるサポート枠の全体構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスの内部構成を示すものであり、リレー固設面の正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスの内部構成を示すものであり、グロー固設面の正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスの内部構成を示すものであり、フューズ固設面の正面断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスを備えた油圧ショベルの上部旋回体を部分的に透視して示した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスを備えた油圧ショベルのスイングフレームの上面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の電装ボックスを備えた油圧ショベルの全体構成を示す側面図である。

符号の説明

１ サポートピラー
１ａ ピラー固定穴
１ｂ スペーサ
２ サポートビーム
２ａ ビーム固定穴
２ｂ 溶接ナット（第二ナット）
３ 電装ボックス
３ａ フューズカバー
３Ａ 一側面
３Ｂ リレー固設面
３Ｃ グロー固設面
３Ｄ フューズ固設面
４ 第一固定部（固定部）
４ａ 第一固定穴
４ｂ 溶接ナット（第一ナット）
４ｃ ボルト（第一固定具）
５ 第二固定部
５ａ 第二固定穴
５ｂ ボルト（第二固定具）
６ ブラケット
７ エンジンフード
８ 開口部
９ カバープレート
１０ 油圧ショベル
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１３ スイングフレーム
１４ キャブ
１５ エンジンルーム
１６ 作業装置
１７ カウンタウェイト
２１ メインパワーリレー
２２ スタートリレー

Claims (3)

1. 作業機械に搭載された電装品のフューズ及びリレーを内蔵し、エンジンルーム内に配置される電装ボックスであって、
   該フューズ及び該リレーへアクセスするために一側面に形成された開口部と、
   該エンジンルームの内部に立設されたサポートピラーに対して該一側面を接触させた状態で固定する固定部とを備え、
   該開口部が、該サポートピラーと該一側面との固定時に該サポートピラーによって閉塞されるように形成されている
   ことを特徴とする、作業機械の電装ボックス。
2. 該開口部を部分的に覆うカバープレートをさらに備え、
   該開口部における該カバープレートに覆われた部分以外が、該サポートピラーと該一側面との固定時に該サポートピラーによって閉塞されるように形成されている
   ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の電装ボックス。
3. 該一側面に隣接して設けられ、該作業機械のメインパワーリレー及びスタートリレーが固設されたリレー固設面をさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の作業機械の電装ボックス。

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