JP2013155563A - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】 フロントミラー装置を一定の力で固定することができるようにする。
【解決手段】 外装カバー14の右カバー14Bに設けられるフロントミラー装置21を、支柱部23、雄ねじ部24、環状段部25からなる支持軸22と、ボス筒体27が設けられたミラー取付ステー26と、ミラー取付ステー26の他端側26Bに取付けられたミラー本体28と、ボス筒体27よりも上側に位置して支持軸22の支柱部23に挿通された複数枚の皿ばね30と、支持軸22の雄ねじ部24に螺合しボス筒体27との間で各皿ばね30を圧縮してボス筒体27に押付け力を与えるナット部材31とにより構成する。そして、ナット部材31の移動を、支持軸22の環状段部25に係合する上側平座金32によって規制することにより、各皿ばね30からミラー取付ステー26のボス筒体27に対して一定の押付け力を与えることができる。
【選択図】 図5
【解決手段】 外装カバー14の右カバー14Bに設けられるフロントミラー装置21を、支柱部23、雄ねじ部24、環状段部25からなる支持軸22と、ボス筒体27が設けられたミラー取付ステー26と、ミラー取付ステー26の他端側26Bに取付けられたミラー本体28と、ボス筒体27よりも上側に位置して支持軸22の支柱部23に挿通された複数枚の皿ばね30と、支持軸22の雄ねじ部24に螺合しボス筒体27との間で各皿ばね30を圧縮してボス筒体27に押付け力を与えるナット部材31とにより構成する。そして、ナット部材31の移動を、支持軸22の環状段部25に係合する上側平座金32によって規制することにより、各皿ばね30からミラー取付ステー26のボス筒体27に対して一定の押付け力を与えることができる。
【選択図】 図5
Description
本発明は、例えば油圧ショベル、ホイールローダ等の建設機械に関し、特に、運転席に着席したオペレータが後方を確認するためのフロントミラー装置を備えた建設機械に関する。
一般に、掘削作業や解体作業に用いられる油圧ショベル等の建設機械は、エンジンによって油圧ポンプを駆動することにより、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ、作業装置を構成する各種の油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油(作動油)を供給する構成となっている。
一方、エンジンからの排気ガスによって作業環境が低下するのを防止するため、エンジンに代って油圧ポンプを駆動する動力源として電動モータを搭載し、この電動モータへの給電を行うバッテリを備えた電動式油圧ショベルが提案されている。
この種の電動式の油圧ショベルは、エンジンに代えて電動モータを搭載しているため、稼働時に排気ガスを排出しないだけでなく、稼働時の静音性、制振性に優れている。このため、電動式の油圧ショベルは、例えば住宅地、一般道路、公園等の一般人の活動領域での土木作業に好適に用いられている。従って、一般道路等において電動式の油圧ショベルを用いた土木作業を行うときには、油圧ショベルの周囲に一般人が接近していないことを確認した上で、上部旋回体の旋回動作や作業装置を用いた掘削作業を行う必要がある。
このように、一般人の活動領域での土木作業に用いられる機会が多い電動式の油圧ショベルにおいては、運転席に着席したオペレータが上部旋回体の後方を確認するためのフロントミラー装置を、油圧ショベルの左,右方向の車幅よりも外側に突出させて配置している。これにより、オペレータが油圧ショベルの後方の安全を確認し易くなり、作業時の安全性を高めることができる。
一方、フロントミラー装置を、油圧ショベルの車幅よりも外側に突出させて配置した場合には、上部旋回体を旋回させたときに、フロントミラー装置が、油圧ショベルの周囲に存在する建造物や立木等の障害物に接触し易くなる。上部旋回体の旋回動作時に、フロントミラー装置が障害物に接触した場合には、ミラー本体やミラー本体を支持するミラーステー等が破損してしまうという問題がある。
これに対し、従来技術では、キャブに固定された取付部材に上,下方向に延びる円筒状のボス部を設け、ミラー本体が取付けられたステーの下端側に環状の鍔部と雄ねじ部を設け、ボス部の内周側(軸孔)にステーの下端側を挿通することにより、ステーがボス部に対して回動可能に支持されたミラー装置が提案されている。
このミラー装置は、ステーの鍔部がボス部の上端面によって支持された状態で、ボス部から下方に突出した雄ねじ部に圧接リングを介して調圧ナットを締込むことにより、ミラー本体が取付けられたステーを取付部材のボス部に固定する構成となっている。また、ボス部の上端面と鍔部との間、ボス部の下端面と圧接リングとの間には、それぞれ円環状の樹脂性ワッシャが設けられている(特許文献1)。
上述した従来技術によるミラー装置は、調圧ナットの締め付け程度を調整することにより、工具等を用いることなく、取付部材のボス部に対してステーを回動させたり固定することができるが、取付部材のボス部に対してステーを回動させるために必要な力が調圧ナットの締込み量によって変化する。従って、ステーを回動させる力を一定に保つためには、調圧ナットの締込み量を一定の締込み量に設定する必要がある。
しかし、従来技術によるミラー装置は、ステーの鍔部と調圧ナットとの間に、取付部材のベース部及びボス部と、圧接リングと、2枚の樹脂性ワッシャとが配置され、調圧ナットを締込んだときに、これら各部材の接触面に作用する摩擦力によって、ボス部材に対してステーが固定され、かつ、ステーに適度な力を加えたときには当該ステーがボス部材に対して回動できる構成となっている。
このため、従来技術によるミラー装置は、ステーの雄ねじ部に調圧ナットを締込むときの締込み量を一定に保つことが難しく、取付部材のボス部に対してステーを固定するための力にばらつきが生じる。この結果、調圧ナットの締込み量が不足した場合には、取付部材のボス部に対してステーを確実に固定しておくことができず、例えば油圧ショベルの稼働時の振動等により、ステーが取付部材のボス部に対して不用意に回動してしまうという問題がある。一方、調圧ナットの締込み量が過大となった場合には、ミラー本体が取付けられたステーを手動操作によって回動させることができなくなるという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、フロントミラー装置を一定の力で固定することができるようにした建設機械を提供することを目的としている。
上述した課題を解決するため本発明は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載され、原動機、油圧ポンプを含む搭載機器が外装カバーによって覆われた上部旋回体と、該上部旋回体の左,右方向の一側に配置された運転席と、前記上部旋回体の左,右方向の他側に位置して前記外装カバーに設けられ前記運転席に着席したオペレータが後方を確認するためのフロントミラー装置とを備えてなる建設機械に適用される。
そして、請求項1の発明の特徴は、前記フロントミラー装置は、前記上部旋回体の外装カバーに取付けられ、前記外装カバーから上方に突出する支柱部、該支柱部よりも小さな外径寸法を有し前記支柱部の上端部から上方に突出した雄ねじ部および前記支柱部の上端部と前記雄ねじ部との間に設けられた環状段部からなる支持軸と、前記支持軸の支柱部に回動可能に挿通される筒状のボス筒体が一端側に設けられ、他端側が自由端となったミラー取付ステーと、該ミラー取付ステーの他端側に取付けられたミラー本体と、前記ミラー取付ステーのボス筒体よりも上側に位置して前記支持軸の支柱部に挿通された複数枚の皿ばねと、前記支持軸の雄ねじ部に螺合し前記ミラー取付ステーのボス筒体との間で前記各皿ばねを圧縮して前記ボス筒体に押付け力を与えるナット部材とを備え、前記ナット部材の移動を前記支持軸の環状段部によって規制することにより前記各皿ばねから前記ミラー取付ステーのボス筒体に対して一定の押付け力を与える構成としたことにある。
請求項2の発明は、前記各皿ばねは、互いに同じ方向に重ね合わせた並列組合わせの状態で前記ミラー取付ステーのボス筒体と前記ナット部材との間に配置する構成としたことにある。
請求項3の発明は、前記各皿ばねのうち最上部に配置された皿ばねと前記ナット部材との間には平座金を設け、該平座金が前記支持軸の環状段部に係合することにより前記ナット部材の移動を規制する構成としたことにある。
請求項4の発明は、前記上部旋回体の外装カバーは、前記運転席の後側に配置された後カバーと、該後カバーの前側に位置して前記運転席の左,右方向の他側に配置された他側カバーとを備え、前記他側カバーの前端側には、前記運転席に着席したオペレータの前方視界を広げるために前方に向けて下向きに傾斜した前方傾斜面を設け、前記フロントミラー装置を構成する前記支持軸の軸中心線は、前記前方傾斜面に対して垂直に延びる構成としたことにある。
請求項1の発明によれば、支持軸の支柱部にミラー取付ステーのボス筒体を挿通し、ボス筒体から突出した支持軸の雄ねじ部に複数枚の皿ばねを挿通した状態で、雄ねじ部にナット部材を螺合することにより、ナット部材によって各皿ばねを軸方向に押圧することができる。これにより、各皿ばねのばね力がミラー取付ステーのボス筒体に作用し、該ボス筒体に対し、各皿ばねのばね力が合算された押付け力を与えることができる。
このとき、支柱部の上端部と雄ねじ部との間に設けられた環状段部によって、雄ねじ部に螺合したナット部材が必要以上に軸方向に移動するのを規制することができる。これにより、ナット部材の締込み量の上限値を環状段部によって設定し、ナット部材の締込み量を常に一定に管理することができるので、ナット部材によって圧縮された各皿ばねのばね力を一定に保ち、ミラー取付ステーのボス筒体に対して常に一定の押付け力を与えることができる。
この結果、建設機械の稼働時には、フロントミラー装置を上部旋回体に対して確実に固定しておくことができる。一方、フロントミラー装置が障害物に接触したときには、衝撃を逃がすようにフロントミラー装置が上部旋回体に対して回動することができ、フロントミラー装置の耐久性を高めることができる。さらに、フロントミラー装置が障害物に接触して回動した後には、オペレータは手動操作によってフロントミラー装置を元の位置に復帰させることができる。この結果、工具を用いてナット部材を緩めたり締付けたりする煩雑な作業を不要にでき、フロントミラー装置を元の位置に復帰させる作業を容易に行うことができる。
請求項2の発明によれば、複数枚の皿ばねを、並列組合わせの状態に配置することにより、皿ばね単体のばね力を枚数分だけ合算した大きなばね力を得ることができる。従って、ナット部材とミラー取付ステーのボス筒体との間の小さなスペース内に配置した各皿ばねにより、ミラー取付ステーのボス筒体に大きな押付け力を付与することができる。
請求項3の発明によれば、支持軸の環状段部に平座金が係合することにより、それ以上のナット部材の移動を規制することができる。これにより、ナット部材の締込み量を常に一定に管理することができるので、ナット部材によって圧縮された各皿ばねのばね力を一定に保ち、ミラー取付ステーのボス筒体に対して常に一定の押付け力を与えることができる。
請求項4の発明によれば、他側カバーの前端側に前方傾斜面を設けることにより、運転席に着席したオペレータは、前方傾斜面の上方を通じて前方視界を大きく確保することができる。一方、支持軸の軸中心線は、前方傾斜面に対して垂直に延びるので、ミラー取付ステーは、他側カバーに干渉することなく支持軸を中心として円滑に回動することができる。
以下、本発明に係る建設機械の実施の形態を、電動式の油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図9を参照しつつ詳細に説明する。
図中、1は電動式の油圧ショベルを示し、この油圧ショベル1は、左,右のクローラ2Aを有する自走可能な下部走行体2と、下部走行体2上に旋回可能に搭載され、該下部走行体2と共に車体を構成する上部旋回体3とを備えている。ここで、上部旋回体3の左,右方向の幅寸法(車幅)は、下部走行体2を構成する左,右のクローラ2Aの間隔とほぼ等しく設定されている。また、上部旋回体3の前部側には、土砂の掘削作業等を行うスイング式の作業装置4が設けられ、該作業装置4は、ブーム4A、アーム4B、バケット4C、ブームシリンダ4D、アームシリンダ4E、バケットシリンダ4F等により構成されている。
そして、油圧ショベル1は、原動機として後述の電動モータ9を備えると共に、油圧源として後述の油圧ポンプ10及びオイルタンク12を備え、電動モータ9によって油圧ポンプ10を駆動することにより、走行用および旋回用の油圧モータ(いずれも図示せず)、作業装置4を構成する各シリンダ4D,4E,4F等の油圧機器に向けて、油圧ポンプ10から作動用の圧油を供給するものである。
5は上部旋回体3のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム5は、強固な支持構造体をなし、下部走行体2上に旋回可能に設けられている。この旋回フレーム5上には、後述の運転席6、キャノピ7、電動モータ9、油圧ポンプ10、インバータ11、オイルタンク12、バッテリ13、外装カバー14等が搭載されている。
6は上部旋回体3の左,右方向の一側(左側)に配置された運転席で、該運転席6は、旋回フレーム5の左側に搭載されている。ここで、運転席6は、油圧ショベル1を操作するオペレータが着席するもので、運転席6の上方は4柱式のキャノピ7によって覆われている。
8は運転席6に隣接して旋回フレーム5の右側に設けられた機械室を示している。この機械室8と運転席6との間は仕切板(図示せず)によって仕切られている。そして、機械室8内には、電動モータ9、油圧ポンプ10、インバータ11、オイルタンク12等の搭載機器が配置されている。
9は機械室8の後部側に配置された電動モータを示している。この電動モータ9は、後述するバッテリ13から給電されることにより、油圧ポンプ10等を駆動するものである。10は電動モータ9の前側に位置して機械室8内に配置された油圧ポンプを示している。この油圧ポンプ10は、電動モータ9によって駆動されることにより、油圧ショベル1に搭載された各種の油圧機器に向けて作動用の圧油(作動油)を吐出するものである。
11は電動モータ9の上側に位置して機械室8の後部側に設けられたインバータで、該インバータ11は、後述するバッテリ13から電動モータ9に供給される駆動電圧を制御するものである。
12は油圧ポンプ10の前側に位置して機械室8の前端部に設けられたオイルタンクを示している。該オイルタンク12は、上,下方向に延びる直方体の箱体からなり、機械室8の前端部に配置されている。そして、オイルタンク12は、油圧ショベル1に搭載された各種の油圧機器に供給される作動油を貯溜するものである。
13は運転席6および機械室8の後側に配設されたバッテリを示し、該バッテリ13は、電動モータ9等に対する給電を行うものである。ここで、バッテリ13は電気的に接続された多数のバッテリ単体の集合体により構成され、旋回フレーム5の後端部に固定されたバッテリ支持台(図示せず)上に積層された状態で配設されている。
14は機械室8内に配置された電動モータ9、油圧ポンプ10、インバータ11、オイルタンク12、バッテリ13を覆って設けられた外装カバーを示している。ここで、外装カバー14は、図2に示すように、運転席6の後側に配置されバッテリ13を覆う後カバー14Aと、該後カバー14Aの前側に位置して運転席6の左,右方向の他側(右側)に配置された他側カバーとしての右カバー14Bと、後述の左カバー14Fとにより構成されている。
この場合、図5に示すように、右カバー14Bの前端側の上面は、前方に向けて斜め下向きに傾斜する前方傾斜面14Cとして形成され、運転席6に着席したオペレータは、前方傾斜面14Cの上方を通じて上部旋回体3の右前方に大きな前方視界を確保することができる構成となっている。また、前方傾斜面14Cには、左,右方向に間隔をもって3個のボルト挿通孔14Dが穿設されると共に、該ボルト挿通孔14Dよりも大径な軸挿通孔14Eが穿設されている。
そして、前方傾斜面14Cの下面側には、左,右方向に延びる長方形状の取付基板15が配置され、該取付基板15は、各ボルト挿通孔14Dに挿通した3本のボルト16を用いて前方傾斜面14Cの下面側に固定されている。そして、取付基板15の上面側には、後述するフロントミラー装置21の支持軸22が固着され、該支持軸22は、軸挿通孔14Eを通じて右カバー14Bに設けられた前方傾斜面14Cの上面側に配置される構成となっている。なお、運転席6の左,右方向の一側(左側)には、後カバー14Aの前側に位置して左カバー14Fが配置されている。
次に、本実施の形態に用いられるフロントミラー装置について説明する。
21は上部旋回体3の左,右方向の右側に位置して右カバー14Bの前部側に設けられたフロントミラー装置を示している。このフロントミラー装置21は、運転席6に着席したオペレータが後方を確認するためのもので、図3ないし図8に示すように、後述の支持軸22、ミラー取付ステー26、ミラー本体28、複数枚の皿ばね30、ナット部材31等により構成されている。
ここで、本実施の形態による電動式の油圧ショベル1は、油圧ポンプ10を駆動する駆動源としてエンジンに代えて電動モータ9を搭載し、稼働時に排気ガスを排出しない上に稼働時の静音性、制振性に優れている。このため、油圧ショベル1は、住宅地、一般道路等の一般人の活動領域での土木作業に好適に用いられる。
従って、電動式の油圧ショベル1を用いて土木作業を行うときには、油圧ショベル1の周囲に一般人が接近していないことを確認した上で、上部旋回体3の旋回動作や作業装置4を用いた掘削作業等を行う必要がある。このため、フロントミラー装置21は、運転席6に着席したオペレータが上部旋回体3の後方を確実に確認するため、図2および図4に示すように、後述するミラー本体28が、油圧ショベル1の車幅よりも外側、即ち、上部旋回体3の外装カバー14を構成する右カバー14Bの右側面14B1から右側方に突出している。
この結果、本実施の形態に適用されるフロントミラー装置21は、油圧ショベル1の走行時、上部旋回体3の旋回動作時にミラー本体28が周囲の障害物に接触したとしても、このミラー本体28とミラー取付ステー26とが、後述する支持軸22の軸中心線O−Oを中心として図3中の矢示R方向に回動することにより、接触時の衝撃を緩和することができる構成となっている。また、障害物との接触により回動したミラー本体28とミラー取付ステー26とを、オペレータが手動操作によって元の位置に復帰させることができる構成となっている。
次に、フロントミラー装置21の具体的な構成について説明する。
22はフロントミラー装置21のベースとなる支持軸を示している。該支持軸22は、図5および図6に示すように、取付基板15を介して右カバー14Bの前方傾斜面14Cに取付けられる円柱状の支柱部23と、後述の雄ねじ部24と、環状段部25とにより構成されている。ここで、支持軸22の軸中心線O−Oは、右カバー14Bの前方傾斜面14Cに対して垂直に延びている。
支柱部23の下端側には、該支柱部23よりも大径な円板状の取付座23Aが一体形成され、該取付座23Aは、取付基板15の上面に溶接によって固着されている。そして、支柱部23は、取付基板15をボルト16を用いて右カバー14Bの前方傾斜面14Cに取付けることにより、軸挿通孔14Eを通じて前方傾斜面14Cの上面側に突出するものである。この場合、取付座23Aは平坦面となっており、この取付座23Aには、後述の下側平座金29が当接する構成となっている。また、図6に示すように、支柱部23の軸方向寸法L1は、後述するミラー取付ステー26のボス筒体27の軸方向寸法L2よりも大きく設定されている(L1>L2)。
24は支柱部23の上端部から上方に突出して設けられた雄ねじ部を示し、該雄ねじ部24は、支柱部23よりも小さな外径寸法を有している。この雄ねじ部24には、後述のナット部材31が螺合する構成となっている。
25は支柱部23の上端部と雄ねじ部24との間に形成された環状段部を示している。この環状段部25は、環状な平坦面からなり、後述の上側平座金32が係合することにより、後述するナット部材31の下方への移動を規制するものである。
26は支持軸22の支柱部23に回動可能に取付けられるミラー取付ステーを示し、該ミラー取付ステー26は、後述するミラー本体28が取付けられるものである。このミラー取付ステー26は、棒状体をL字状に折曲げることにより形成され、ミラー取付ステー26の一端側26Aには、円筒状のボス筒体27が溶接等の手段を用いて固定されている。また、ミラー取付ステー26の他端側26Bは、ボス筒体27を中心として回動可能な自由端となっている。
ここで、図6に示すように、ボス筒体27の内周側は、支持軸22の支柱部23が回動可能に挿通される軸挿通孔27Aとなっている。ボス筒体27の軸方向寸法L2は、支柱部23の軸方向寸法L1よりも小さく設定されている。また、ボス筒体27の上端面27Bは環状な平坦面となり、この上端面27Bには後述する皿ばね30が当接する。一方、ボス筒体27の下端面27Cも環状な平坦面となり、この下端面27Cには後述する下側平座金29が当接する。
28はミラー取付ステー26の他端側26Bに取付けられたミラー本体を示している。このミラー本体28は、上,下方向に延びる縦長のミラー取付板28Aと、該ミラー取付板28Aの後面側に取付けられた鏡面(図示せず)と、ミラー取付板28Aの前面側に設けられ、ミラー取付ステー26の他端側26Bに上,下方向に回動可能に取付けられるステー取付部28Bとにより構成されている。
そして、図2に示す油圧ショベル1の運転席6に着席したオペレータは、運転席6からミラー本体28の鏡面を目視することにより、当該鏡面に映し出された上部旋回体3の後方を確認することができる構成となっている。
29は支持軸22を構成する支柱部23の取付座23Aとミラー取付ステー26のボス筒体27との間に設けられた下側平座金を示している。下側平座金29の内周側は軸挿通孔29Aとなり、該軸挿通孔29Aは支持軸22の支柱部23に挿通されている。この下側平座金29は、支柱部23に挿通された状態で、取付座23Aとボス筒体27との間に挟まれている。従って、下側平座金29の下面は支柱部23の取付座23Aに当接し、下側平座金29の上面はボス筒体27の下端面27Cに当接するものである。
次に、30はミラー取付ステー26のボス筒体27よりも上側に位置して支持軸22の支柱部23に挿通された複数枚(例えば4枚)の皿ばねを示している。これら各皿ばね30は、後述のナット部材31によって下向きに押圧されることにより、ミラー取付ステー26のボス筒体27を、支持軸22を構成する支柱部23の取付座23Aに押付けて固定するものである。
ここで、図6に示すように、各皿ばね30は、板厚寸法Tを有する環状の板体からなり、支柱部23に挿通される内周側が外周側から山形に隆起している。従って、各皿ばね30は、内周縁部30Aと外周縁部30Bとの間の高さ寸法Hが板厚寸法Tよりも大きくなり、高さ寸法Hと板厚寸法Tとの寸法差の範囲で軸方向に圧縮される(撓む)ことにより、軸方向にばね力が発生するものである。
そして、本実施の形態においては、4枚の皿ばね30を、内周縁部30Aを上側とすると共に外周縁部30Bを下側とした状態で互いに重合わせることにより、並列配置の状態で、ミラー取付ステー26のボス筒体27と後述するナット部材31との間に伸縮可能に設けられている。
31は支持軸22の雄ねじ部24に螺合するナット部材を示している。このナット部材31は、雄ねじ部24に沿って下方に移動することにより、各皿ばね30をミラー取付ステー26のボス筒体27に向けて下向きに押圧するものである。これにより、ミラー取付ステー26のボス筒体27と後述する上側平座金32との間で4枚の皿ばね30が軸方向に圧縮されてばね力を発生し、これら各皿ばね30のばね力が合算されることにより、ボス筒体27に対して大きな押付け力が付与される構成となっている。
32は各皿ばね30のうち最上部に配置された皿ばね30とナット部材31との間に設けられた上側平座金を示している。上側平座金32の内周側は軸挿通孔32Aとなり、該軸挿通孔32Aの孔径は、支持軸22の雄ねじ部24の外径寸法よりも大きく、環状段部25の外径寸法よりも小さく設定されている。従って、ナット部材31を支持軸22の雄ねじ部24に締込むことにより、上側平座金32が支持軸22の環状段部25に係合すると、それ以上のナット部材31の移動を規制することができ、雄ねじ部24に対するナット部材31の締込み量を常に一定に管理することができる。
即ち、図7に示すように、支持軸22にミラー取付ステー26のボス筒体27、各皿ばね30、上側平座金32を組付けた後、雄ねじ部24に螺合したナット部材31を締込んでいない状態では、支持軸22の環状段部25と上側平座金32の下面との間には軸方向の隙間Sが形成され、各皿ばね30は荷重を受けない自由長の状態にある。この状態からナット部材31を締込み、雄ねじ部24に沿って下方(ボス筒体27側)に移動させることにより、各皿ばね30は軸方向に圧縮され、各皿ばね30のばね力が上側平座金32を介してボス筒体27に作用する。そして、図8に示すように、上側平座金32が支持軸22の環状段部25に係合することにより、ナット部材31が下限位置に達すると、このときに各皿ばね30のばね力が合算された一定の押付け力が、上側平座金32を介してボス筒体27に常に作用する。
なお、本実施の形態では、最上部に配置された皿ばね30とナット部材31との間に上側平座金32を配置しているが、上側平座金32は必ずしも必要ではなく、例えば上側平座金32と同等の外径寸法を有するナット部材を用いる構成としてもよい。
このように、ミラー取付ステー26のボス筒体27とナット部材31との間に、4枚の皿ばね30を並列組合わせの状態で配置することにより、ボス筒体27に対し、4枚の皿ばね30のばね力が合算された大きな押付け力が作用し、ボス筒体27は、下側平座金29を介して支柱部23の取付座23Aに押付けられる。この場合、上側平座金32が支持軸22の環状段部25に係合(当接)することにより、ナット部材31の下限位置を確実に設定することができる。これにより、雄ねじ部24に対するナット部材31の締込み量を常に一定に管理することができ、ナット部材31によって圧縮された各皿ばね30からミラー取付ステー26のボス筒体27に対し、常に一定の押付け力を与えることができる構成となっている。
これにより、油圧ショベル1の稼働時にはフロントミラー装置21を確実に固定しておくことができ、かつ、オペレータが手動操作によってフロントミラー装置21を回動させることができるように、各皿ばね30からボス筒体27に作用する押付け力を適度な値に設定することができる。
33は支持軸22の雄ねじ部24に螺合する袋ナットを示し、該袋ナット33の上端側には、雄ねじ部24を上方から覆う半球状の蓋部が設けられている。この袋ナット33は、ナット部材31に当接することにより、該ナット部材31を雄ねじ部24に対して廻止めするものである。
ここで、本実施の形態によるフロントミラー装置21は、油圧ショベル1の稼働時には、上部旋回体3に対してミラー本体28を確実に固定しておくことができ、かつ、ミラー本体28が障害物に接触したときには、ミラー本体28の破損を防止すべく支持軸22に対してミラー取付ステー26が回動することができ、さらに、障害物との接触によって回動したミラー本体28を元の位置に復帰させるために、オペレータが手動操作によって支持軸22に対してミラー取付ステー26を無理なく回動させることができる構成となっている。
即ち、フロントミラー装置21は、ミラー取付ステー26の他端側26Bに8kgの回動操作力が作用したときに、ミラー取付ステー26のボス筒体27が支持軸22に対して回動できるように、皿ばね30の枚数を4枚に設定している。そこで、ミラー取付ステー26の他端側26Bに対する回動操作力と皿ばね30の枚数との関係について、図9を参照して説明する。
この場合、本実施の形態では、支持軸22の軸中心線O−Oからミラー取付ステー26の他端側26Bまでの距離Aは313.5mmに設定されている。また、各皿ばね30からの押付け力によってボス筒体27の下端面27Cと下側平座金29との間に生じる摩擦力の中心Pが、支持軸22の軸中心線O−Oを中心とした円環状に分布すると仮定した場合に、支持軸22の軸中心線O−Oから摩擦力の中心Pまでの距離Bは9.25mmに設定されている。
このため、距離Aと距離Bとの比は、下記数1のように表わされる。
従って、ミラー取付ステー26の他端側26Bに対し、オペレータが8kgの回動操作力Cを与えたときには、ボス筒体27の下端面27Cと下側平座金29との間に生じる摩擦力の中心Pにおける回動力Dと、オペレータによる回動操作力Cとの関係は、下記数2のように表わされる。
このとき、ボス筒体27の下端面27Cと下側平座金29との間に生じる摩擦力の中心Pにおける回動力Dと、ボス筒体27の下端面27Cと下側平座金29との間の摩擦係数Eと、皿ばね30からボス筒体27に作用する押付け力Fとの間には、下記数3の関係がある。
従って、皿ばね30からボス筒体27に対して常に1360kgの押付け力Fが作用することにより、ミラー取付ステー26の他端側26Bに対して8kg以上の回動操作力Cが作用しない限り、ミラー取付ステー26は、支持軸22に対して固定された状態を維持する。
ここで、1枚の皿ばね30が撓んだときの荷重を360kgに設定した場合には、ボス筒体27に対して1360kgの押付け力を付与するために必要となる皿ばね30の枚数Gは、下記数4のように表わされる。
この場合、1枚の皿ばね30が撓んだときの荷重(ばね力)は、当該皿ばね30の撓み量に応じて調整することができる。このため、本実施の形態では、ミラー取付ステー26のボス筒体27と上側平座金32との間に4枚の皿ばね30を並列組合わせの状態で配置し、上側平座金32が支持軸22の環状段部25に係合した状態(図8の状態)における各皿ばね30の撓み量を調整し、例えば各皿ばね30のばね力を340kgに設定することにより、4枚の皿ばね30からボス筒体27に対して一定(1360kg)の押付け力が作用する構成となっている。
本実施の形態による電動式の油圧ショベル1は、上述の如きフロントミラー装置21を備えるもので、この油圧ショベル1は、下部走行体2によって作業現場まで自走した後、上部旋回体3を旋回させつつ、作業装置4を用いて土砂の掘削作業を行う。
ここで、油圧ショベル1は、原動機として電動モータ9を搭載しているので、稼働時に排気ガスを排出しない上に稼働時の静音性、制振性に優れており、住宅地、一般道路等の一般人の活動領域での土木作業に好適に用いられる。このため、運転席6に着席したオペレータは、油圧ショベル1の周囲に一般人が接近していないことを確認した上で、油圧ショベル1を操作する必要がある。
これに対し、油圧ショベル1の右カバー14Bに取付けられたフロントミラー装置21は、ミラー本体28を、油圧ショベル1の車幅よりも外側、即ち、右カバー14Bの右側面14B1よりも右側方に突出させている。これにより、運転席6に着席したオペレータは、フロントミラー装置21のミラー本体28により、上部旋回体3の後方を確実に確認しながら油圧ショベル1を操作することができ、油圧ショベル1を用いた土木作業の安全性を高めることができる。
また、右カバー14Bの前端側には、前方に向けて下向きに傾斜する前方傾斜面14Cが設けられているので、運転席6に着席したオペレータは、前方傾斜面14Cの上方を通じて上部旋回体3の右前方に大きな前方視界を確保することができ、油圧ショベル1を用いた土木作業の安全性を一層高めることができる。
一方、フロントミラー装置21のミラー本体28が、油圧ショベル1の車幅よりも外側に突出しているため、油圧ショベル1の走行時や上部旋回体3の旋回動作時において、ミラー本体28が、油圧ショベル1の周囲に存在する障害物に接触することがある。
これに対し、本実施の形態によるフロントミラー装置21は、上部旋回体3の右カバー14Bに支持軸22を取付け、この支持軸22の支柱部23にミラー取付ステー26のボス筒体27を挿通し、ボス筒体27から突出した支持軸22の雄ねじ部24に4枚の皿ばね30を挿通した状態で、雄ねじ部24にナット部材31を螺合することにより、このナット部材31によって各皿ばね30を軸方向に押圧する構成としている。
これにより、ボス筒体27と上側平座金32との間で各皿ばね30が圧縮されて撓み、各皿ばね30のばね力がボス筒体27に作用することにより、該ボス筒体27に対し、各皿ばね30のばね力が合算された押付け力を与えることができる。
このとき、上側平座金32が、支持軸22に設けた環状段部25に係合することにより、雄ねじ部24に螺合したナット部材31が必要以上に軸方向に移動するのを規制し、ナット部材31の締込み量の上限値を設定することができる。従って、ナット部材31の締込み量を常に一定に管理することができるので、ナット部材31によって圧縮された各皿ばね30のばね力を一定に保ち、ミラー取付ステー26のボス筒体27に対して常に一定の押付け力を与えることができる。
これにより、フロントミラー装置21は、油圧ショベル1の稼働時には、上部旋回体3に対してミラー本体28を確実に固定しておくことができ、かつ、ミラー本体28が障害物に接触したときには、ミラー本体28の破損を防止すべく支持軸22に対してミラー取付ステー26が回動することができ、さらに、障害物との接触によって回動したミラー本体28を元の位置に復帰させるために、オペレータが手動操作によって支持軸22に対してミラー取付ステー26を無理なく回動させることができる。
この結果、油圧ショベル1の稼働時には、フロントミラー装置21のミラー本体28を上部旋回体3に対して確実に固定しておくことができ、オペレータは、ミラー本体28によって上部旋回体3の後方を確実に確認しつつ、油圧ショベル1を安全に操作することができる。
一方、フロントミラー装置21のミラー本体28が障害物に接触したときには、このときの衝撃を逃がすように、ミラー取付ステー26が支持軸22に対して回動することができるので、ミラー本体28を含むフロントミラー装置21の耐久性を高めることができる。さらに、ミラー本体28が障害物に接触して回動した後には、オペレータは手動操作によってミラー取付ステー26を支持軸22に対して回動させることにより、ミラー本体28を元の位置に復帰させることができる。これにより、工具を用いてナット部材31を緩めたり締付けたりする煩雑な作業を不要にでき、ミラー本体28を元の位置に復帰させる作業を迅速かつ容易に行うことができる。
さらに、本実施の形態によるフロントミラー装置21は、ミラー取付ステー26のボス筒体27と上側平座金32との間に、4枚の皿ばね30を並列組合わせの状態に配置したので、各皿ばね30のばね力を枚数分だけ合算した大きなばね力を得ることができる。従って、ナット部材31とミラー取付ステー26のボス筒体27との間の小さなスペース内に、4枚の皿ばね30をコンパクトに配置することにより、ミラー取付ステー26のボス筒体27に大きな押付け力を付与することができる。
なお、上述した実施の形態では、支持軸22の支柱部23に円板状の取付座23Aを一体形成し、この取付座23Aにミラー取付ステー26のボス筒体27を押付ける構成を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図10に示す変形例のような支持軸34を用いてもよい。
この支持軸34は、実施の形態に用いられる支持軸22とほぼ同様に、円柱状の支柱部35と、支柱部35の上端部に突設された雄ねじ部36と、環状段部37とにより構成されるものの、支柱部35の下端部に取付用ボルト35Aが突設されている点で、支持軸22とは異なっている。そして、支持軸34は、取付用ボルト35Aを取付基板15に挿通し、ナット38を螺合することにより、取付基板15の上面側に固定されるものである。この場合、ナット部材31を雄ねじ部36に締込むことにより、ミラー取付ステー26のボス筒体27は、各皿ばね30のばね力によって取付基板15の上面に押付けられる。
また、上述した実施の形態では、ミラー取付ステー26のボス筒体27とナット部材31との間に4枚の皿ばね30を設けた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば2〜3枚、あるいは5枚以上の皿ばねを設ける構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、上部旋回体3を構成する外装カバー14を、後カバー14Aと、右カバー14Bと、左カバー14Fとにより構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、キャノピ7、またはキャブを左側に片寄せて配置した場合には、左カバー14Fを設ける必要はなく、後カバー14Aと右カバー14Bとによって外装カバー14を構成してもよい。
また、上述した実施の形態では、原動機として電動モータ9を搭載した電動式の油圧ショベル1を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば原動機としてエンジンを搭載した油圧ショベルにも適用することができる。
さらに、上述した実施の形態では、建設機械としてクローラ式の油圧ショベル1を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の油圧ショベル、ホイールローダ、油圧クレーン等の他の建設機械に広く適用することができる。
1 油圧ショベル(建設機械)
2 下部走行体
3 上部旋回体
6 運転席
9 電動モータ
10 油圧ポンプ
14 外装カバー
14A 後カバー
14B 右カバー(他側カバー)
14C 前方傾斜面
21 フロントミラー装置
22,34 支持軸
23,35 支柱部
24,36 雄ねじ部
25,37 環状段部
26 ミラー取付ステー
27 ボス筒体
28 ミラー本体
30 皿ばね
31 ナット部材
32 上側平座金
2 下部走行体
3 上部旋回体
6 運転席
9 電動モータ
10 油圧ポンプ
14 外装カバー
14A 後カバー
14B 右カバー(他側カバー)
14C 前方傾斜面
21 フロントミラー装置
22,34 支持軸
23,35 支柱部
24,36 雄ねじ部
25,37 環状段部
26 ミラー取付ステー
27 ボス筒体
28 ミラー本体
30 皿ばね
31 ナット部材
32 上側平座金
Claims (4)
- 自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載され、原動機、油圧ポンプを含む搭載機器が外装カバーによって覆われた上部旋回体と、該上部旋回体の左,右方向の一側に配置された運転席と、前記上部旋回体の左,右方向の他側に位置して前記外装カバーに設けられ前記運転席に着席したオペレータが後方を確認するためのフロントミラー装置とを備えてなる建設機械において、
前記フロントミラー装置は、
前記上部旋回体の外装カバーに取付けられ、前記外装カバーから上方に突出する支柱部、該支柱部よりも小さな外径寸法を有し前記支柱部の上端部から上方に突出した雄ねじ部および前記支柱部の上端部と前記雄ねじ部との間に設けられた環状段部からなる支持軸と、
前記支持軸の支柱部に回動可能に挿通される筒状のボス筒体が一端側に設けられ、他端側が自由端となったミラー取付ステーと、
該ミラー取付ステーの他端側に取付けられたミラー本体と、
前記ミラー取付ステーのボス筒体よりも上側に位置して前記支持軸の支柱部に挿通された複数枚の皿ばねと、
前記支持軸の雄ねじ部に螺合し前記ミラー取付ステーのボス筒体との間で前記各皿ばねを圧縮して前記ボス筒体に押付け力を与えるナット部材とを備え、
前記ナット部材の移動を前記支持軸の環状段部によって規制することにより前記各皿ばねから前記ミラー取付ステーのボス筒体に対して一定の押付け力を与える構成としたことを特徴とする建設機械。 - 前記各皿ばねは、互いに同じ方向に重ね合わせた並列組合わせの状態で前記ミラー取付ステーのボス筒体と前記ナット部材との間に配置する構成としてなる請求項1に記載の建設機械。
- 前記各皿ばねのうち最上部に配置された皿ばねと前記ナット部材との間には平座金を設け、該平座金が前記支持軸の環状段部に係合することにより前記ナット部材の移動を規制する構成としてなる請求項1または2に記載の建設機械。
- 前記上部旋回体の外装カバーは、前記運転席の後側に配置された後カバーと、該後カバーの前側に位置して前記運転席の左,右方向の他側に配置された他側カバーとを備え、
前記他側カバーの前端側には、前記運転席に着席したオペレータの前方視界を広げるために前方に向けて下向きに傾斜した前方傾斜面を設け、
前記フロントミラー装置を構成する前記支持軸の軸中心線は、前記前方傾斜面に対して垂直に延びる構成としてなる請求項1,2または3に記載の建設機械。
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- 2012-01-31 JP JP2012018624A patent/JP2013155563A/ja active Pending
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