JP2015021320A

JP2015021320A - 建設機械におけるｇｐｓアンテナ装置

Info

Publication number: JP2015021320A
Application number: JP2013151291A
Authority: JP
Inventors: 孝彦葭; Takahiko Yoshi; 貴史糺; Takashi Kyu; 和昌松村; Kazumasa Matsumura
Original assignee: Caterpillar SARL
Current assignee: Caterpillar SARL
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-02-02

Abstract

【課題】建設機械の機体上面に、アンテナマストの先端にＧＰＳアンテナが取付けられたＧＰＳアンテナ装置を設置するにあたり、ＧＰＳアンテナ装置へのアクセスを容易にすると共に、強固且つ安定性良く機体上面に設置できるようにする。【解決手段】ＧＰＳアンテナ装置１２を、上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面の一部を形成する作動油タンク７の上面に設置すると共に、該ＧＰＳアンテナ装置１２を、作動油タンク７の上面に備えられた手摺り１０に支持せしめるように構成した。【選択図】図1

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置の技術分野に関するものである。

一般に、油圧ショベル等の建設機械のなかには、現在位置を検出するための位置検出手段として、アンテナマストの先端部にＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）アンテナが取付けられたＧＰＳアンテナ装置を搭載したものがある。このものにおいて、ＧＰＳアンテナ装置を建設機械に設置するにあたり、従来、建設機械の機体後部に設けられるカウンタウエイト上にＧＰＳアンテナ装置を設置したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００９−１２７１８８号公報特開２０１２−２０２０６２号公報

ところで、前記ＧＰＳアンテナは、該ＧＰＳアンテナにより検出される現在位置データに基づいて作業アタッチメント位置の演算等を行なうような場合には高精度のものが用いられるが、高精度のＧＰＳアンテナは高価であって盗難に遭いやすい。そこで、作業後には、ＧＰＳアンテナをアンテナマストから取外して保管するようにしている。
このため、前記特許文献１、２のようにＧＰＳアンテナ装置がカウンタウエイト上に設置されている場合には、作業員は、作業の前後にＧＰＳアンテナを取付け、取外しするべくＧＰＳアンテナを持って地上からカウンタウエイト上まで昇降しなければならないことになる。しかしながら、一般的に、カウントウエイト上でメンテナンス等の作業を行なうことは殆ど無いためカウンタウエイト上へのアクセス性は悪く、このため、ＧＰＳアンテナの取付け、取外しの毎にカウンタウエイト上まで昇降することは作業員にとって負担になるという問題がある。
さらに、ＧＰＳアンテナはアンテナマストの先端部に取付けられるが、該アンテナマストは長尺棒状のものであるうえ、高精度のＧＰＳアンテナは大型で重量も重く、このため、アンテナマストの基端部をカウンタウエイトに固定するための基台に負荷がかかりやすい。そこで、特許文献１のものでは、基台の下面から支持柱材を延ばし、該支持柱材の下端をカウンタウエイトの外殻体内を通過させて外殻体底板に固定するように構成している。しかしながら、このものは、外殻体に充填されたコンクリート内に支持柱材が埋め込まれた特殊なカウンタウエイトが必要であって、コスト高になるうえ汎用的でないという問題があり、これらに本発明の解決すべき課題がある。

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、機体上面に手摺りを備えてなる建設機械において、該建設機械の機体上面に、アンテナマストの先端部にＧＰＳアンテナが取付けられたＧＰＳアンテナ装置を設置するにあたり、該ＧＰＳアンテナ装置を前記手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置である。
請求項２の発明は、請求項１において、建設機械は油圧ショベルであって、該油圧ショベルの上部旋回体の前後方向中央部の機体上面にＧＰＳアンテナ装置を設置すると共に、該ＧＰＳアンテナ装置を、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面に備えられた手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置である。
請求項３の発明は、請求項２において、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面の右側部は、上部旋回体の前後方向中央部右側に配設される作動油タンクの上面により形成され、該作動油タンクの上面にＧＰＳアンテナ装置を設置すると共に、該ＧＰＳアンテナ装置を、作動油タンクの上面に備えられた手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置である。

請求項１の発明とすることにより、ＧＰＳアンテナ装置へのアクセスが容易になると共に、機体上面に備えられる手摺りを有効利用して、ＧＰＳアンテナ装置を強固且つ安定性良く機体上面に設置できることになる。
請求項２の発明とすることにより、油圧ショベルの上部旋回体の前後方向中央部の機体上面はメンテナンス用の作業場として用いられる場所であるから、ＧＰＳアンテナ装置へのアクセス性に優れると共に、作業場に備えられた手摺りを、ＧＰＳアンテナ装置を支持するための部材として有効利用できることになる。
請求項３の発明とすることにより、作動油タンクの上面を殊更強固にしたり補強したりしなくても、作動油タンクの上面に備えられた手摺りを有効利用して、ＧＰＳアンテナ装置を強固且つ安定性良く作動油タンクの上面に設置できることになる。

上部旋回体の斜視図である。ＧＰＳアンテナ装置の設置状態を示す斜視図である。第二の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ装置の設置状態を示す斜視図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第三の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ装置の設置状態を示す斜視図、要部分解斜視図、要部背面斜視図である。第四の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ装置の設置状態を示す斜視図である。第五の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ装置の設置状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図において、１は建設機械の一例である油圧ショベルの上部旋回体であって、該上部旋回体１の前側部には、左右方向中央部にフロント作業部（図示せず）の取付座（作業部取付座）２が配設され、該作業部取付座２の左方にはキャブ３が配設され、作業部取付座２の右方にはストレージボックス４が配設されている。また、上部旋回体１の前後方向中央部には、前記キャブ３および作業部取付座２の後側にバルブ等の各種機器（図示せず）が収納される機器室５、５ａが配設され、ストレージボックス４の後側に燃料タンク６および作動油タンク７が前後に並ぶ状態で配設されている。さらに、上部旋回体１の後側部には、前記機器室５、５ａおよび作動油タンク７の後側にエンジンルーム８が配設され、該エンジンルーム８の後側にカウンタウエイト９が配設されている。尚、前記ストレージボックス４の上面、機器室５、５ａの上面、燃料タンク６の上面、作動油タンク７の上面、エンジンルーム８の上面、カウンタウエイト９の上面は、本発明の機体上面を構成する。

ここで、前記上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面、つまり、機器室５、５ａ、燃料タンク６および作動油タンク７の上面は、エンジンルーム８に収納されるエンジン（図示せず）等のメンテナンスや、作動油タンク７のフィルタ交換、機器室５、５ａに収納される各種機器のメンテナンス等を行なうときの作業場Ｗとして用いられるようになっていると共に、該作業場Ｗ（上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面）の右端部、つまり、燃料タンク６および作動油タンク７の上面の右端部には、メンテナンス等の作業をする作業員が把持したり作業員の落下を防止したりするための手摺り（ガードレール）１０が立設されている。また、該手摺り１０の前方には、作業場Ｗに昇降する作業員が把持するためのハンドレール１１が、ストレージボックス４の前面右端部から燃料タンク６の上面右端部に至るように立設されている。

一方、１２、１３は左右一対のＧＰＳアンテナ装置であって、これらＧＰＳアンテナ装置１２、１３は、長尺パイプ状のアンテナマスト１４と、該アンテナマスト１４の先端に取付け、取外し自在に取付けられるＧＰＳアンテナ１５とを具備して構成されているが、左側のＧＰＳアンテナ装置１２は、キャブ３の後側の機器室５の上面に設置され、また、右側のＧＰＳアンテナ装置１３は、作動油タンク７の上面に設置されていて、前記作業場Ｗ（上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面）の左右両側に離間して左右のＧＰＳアンテナ装置１２、１３が配されるようになっている。そして、これらＧＰＳアンテナ装置１２、１３で受信されたＧＰＳ衛星からの信号によりグローバル座標系での油圧ショベルの現在位置を検出することができると共に、左右のＧＰＳアンテナ装置１２、１３が左右方向に離間して配されていることによって、上部旋回体１の向き（車体方向）を特定することができるようになっているが、前記右側のＧＰＳアンテナ装置１３を作動油タンク７の上面に設置する場合に、本発明が実施されている（以降、左右を限定しない場合には、本発明が実施された右側のＧＰＳアンテナ装置１３を単にＧＰＳアンテナ装置１３と称する。）。

つまり、作動油タンク７の上面には、作動油供給口７ａやフィルタ装着部７ｂ等の溶接部が設けられていると共に、これら溶接物に干渉しない部位（本実施の形態では、作動油タンク７上面の前左側）に、ＧＰＳアンテナ装置１３のアンテナマスト１４を固定するときの基台になる基台プレート１６が溶接により固着されている。一方、作動油タンク７の上面の右端部には、前述したように手摺り１０が立設されているが、該手摺り１０は、下端部が作動油タンク７の上面にボルト１７を介して固定される前後一対の縦パイプ１０ａ、１０ｂと、これら縦パイプ１０ａ、１０ｂの上端部同士を連結する上パイプ１０ｃと、縦パイプ１０ａ、１０ｂの上下方向中間部同士を連結する中間横パイプ１０ｄ等から形成されていると共に、上パイプ１０ｃの上面には、水平方向を向く固定プレート１８が溶接により固着されている。そして、ＧＰＳアンテナ装置１３のアンテナマスト１４は、該アンテナマスト１４の基端部に形成されたフランジ部１４ａが前記基台プレート１６にボルト１９を介して固定されるようになっていると共に、該フランジ部１４ａから真上に延びたアンテナマスト１４は中途部で右方に向けて湾曲されて前記手摺り１０の上パイプ１０ｃに至り、該上パイプ１０ｃに前記固定プレート１８を介して溶接により一体的に固定されるようになっており、これにより、アンテナマスト１４は手摺り１０に支持された状態で作動油タンク７の上面に設置されるようになっている。そして、前記上パイプ１０ｃに固定されたアンテナマスト１４の先端部に、ＧＰＳアンテナ１５が取付け、取外し自在に取付けられる構成になっている。

叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベルの機体上面に、アンテナマスト１４の先端部にＧＰＳアンテナ１５が取付けられたＧＰＳアンテナ装置１３を設置するにあたり、該ＧＰＳアンテナ装置１３は、油圧ショベルの機体上面に備えられた手摺り１０に支持された状態で設置されることになる。而して、機体上面に備えられた手摺り１０は、メンテナンス等を行なう場合に作業員が把持したり作業員の落下を防止したりするものであるから、作業員にとってアクセス性の良い場所に設けられており、従って、該手摺り１０に支持されたＧＰＳアンテナ装置１３もアクセス性が良いことになる。この結果、ＧＰＳアンテナ１５の交換等のメンテナンスを行なう場合や、盗難防止のために作業の前後にＧＰＳアンテナ１５をアンテナマスト１４から取付け、取外しするような場合に、ＧＰＳアンテナ装置１３へのアクセスが容易になって、作業効率が向上する。しかも、ＧＰＳアンテナ装置１３は手摺り１０に支持されることで取付け強度や安定性が向上し、而して、長尺パイプ状のアンテナマスト１４の先端部に重量のあるＧＰＳアンテナ１５が取付けられたものであっても、アンテナマスト１４の基端部に過大な負荷がかかってしまうことを防止できることになる。この結果、機体上面にアンテナマスト１４を固定するときの基台となる基台プレート１６や機体上面を殊更頑強にしたり特殊な補強構造にしたりする必要がなく、作業員の安全を確保するべく機体上面に備えられる手摺り１０を有効利用して、ＧＰＳアンテナ装置１３を強固且つ安定性良く機体上面に設置できることになる。

しかも本形態において、前記ＧＰＳアンテナ装置１３は、上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面に設置されているが、該上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面は、メンテナンス用の作業場Ｗとして用いられる場所であって、アクセス性に優れると共に、作業場Ｗで作業する作業員の安全を確保するべく作業場Ｗに備えられた手摺り１０を、ＧＰＳアンテナ装置１３を支持するための部材として有効利用できることになる。

さらに、本形態では、上部旋回体１の前後方向中央部の機体上面の一部は、上部旋回体１の前後方向中央部右側に配設される作動油タンク７の上面により形成され、該作動油タンク７の上面にＧＰＳアンテナ装置１３が設置されると共に、該ＧＰＳアンテナ装置１３は、作動油タンク７の上面の右端部に備えられた手摺り１０に支持される構成になっている。而して、作動油タンク７の上面がＧＰＳアンテナ装置１３の設置スペースとして用いられることになるが、この場合に、作動油タンク７の上面はメンテナンス用の作業場Ｗの一部であるからアクセス性に優れると共に、ＧＰＳアンテナ装置１３は手摺り１０に支持されているから、作動油タンク７の上面を殊更強固にしたり補強したりしなくても、作業員の安全を確保するための手摺り１０を有効利用して、ＧＰＳアンテナ装置１３を強固且つ安定性良く作動油タンク７の上面に設置できることになる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、ＧＰＳアンテナ装置を手摺りに支持せしめるにあたり、図３〜図５に示す第二〜第四の実施の形態のように構成することもできる。尚、図３〜図５において、２０、２１、２２は第二〜第四の実施の形態におけるＧＰＳアンテナ装置、アンテナマスト、ＧＰＳアンテナである。また、第二〜第三の実施の形態において、前述した実施の形態と同様のものは同一の符号を附すと共に、説明を省略する。
図３に示す第二の実施の形態のものでは、ＧＰＳアンテナ装置２０のアンテナマスト２１の中間部を二回斜めに曲げて、アンテナマスト２１の上半部が手摺り１０に近接し且つ垂直方向を向くように形成する一方、手摺り１０の上パイプ１０ｃと中間横パイプ１０ｄとの間に垂直方向を向く固定プレート２３を溶接により固着し、該固定プレート２３に前記アンテナマスト２１の上半部を沿わせて溶接することにより、アンテナマスト２１を手摺り１０に固定するように構成されている。
また、図４に示す第三の実施の形態では、前記第二の実施の形態と同様に、アンテナマスト２１の中間部を二回斜めに曲げて、アンテナマスト２１の上半部が手摺り１０に近接し且つ垂直方向を向くように形成する一方、該アンテナマスト２１の上半部と手摺り１０の中間横パイプ１０ｄとを、アンテナマスト２１に係合するＵボルト２４と、中間横パイプ１０ｄに係合し且つＵボルト２４の先端部が挿通されるクランプ２５と、これらＵボルト２４とクランプ２５との間に介装される介装プレート２６とを用いて固定するように構成されている。
また、図５に示す第四の実施の形態では、前記第二、第三の実施の形態と同様に、アンテナマスト２１の中間部を二回斜めに曲げて、アンテナマスト２１の上半部が手摺り１０に近接し且つ垂直方向を向くように形成する一方、手摺り１０の上パイプ１０ｃと中間横パイプ１０ｄとの間に垂直方向を向く中間縦パイプ１０ｅを溶接により固着し、該中間縦パイプ１０ｅと前記アンテナマスト２１の上半部とをクランプ２７を用いて固定することにより、アンテナマスト２１を手摺り１０に固定するように構成されている。

さらに、上記実施の形態では、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面に左右一対のＧＰＳアンテナ装置が設置され、そのうちの右側のＧＰＳアンテナ装置に本発明が実施される構成になっているが、左側のＧＰＳアンテナ装置にも本発明を実施する構成にできることは勿論である。この場合、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面の左端部に手摺りが設けられると共に、該手摺りに左側のＧＰＳアンテナ装置が支持されることになる。
ここで、左側のＧＰＳアンテナ装置を手摺りに支持せしめた場合の一例を、第五の実施の形態として図６に示すが、このものでは、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面の左側部にレインキャップ２８が配設されている。そして、該レインキャップ２８によって、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面の左端部のスペースが狭くなっており、そこで、手摺り２９を、一対の縦パイプ２９ａ、２９ｂのうち一方の縦パイプ２９ａのみが機体上面に設置された片足立ち状態で設置する一方、ＧＰＳアンテナ装置３０のアンテナマスト３１の中間部と、他方の縦パイプ２９ｂとをクランプ３２で固定するように構成されている。これにより、手摺り２９とＧＰＳアンテナ装置３０とは、互いに支持し合う安定した状態で設置される構成になっている。

本発明は、油圧ショベルの建設機械にＧＰＳアンテナ装置を設置する場合に利用することができる。

１上部旋回体
７作動油タンク
１０手摺り
１３ＧＰＳアンテナ装置
１４アンテナマスト
１５ＧＰＳアンテナ

Claims

機体上面に手摺りを備えてなる建設機械において、該建設機械の機体上面に、アンテナマストの先端部にＧＰＳアンテナが取付けられたＧＰＳアンテナ装置を設置するにあたり、該ＧＰＳアンテナ装置を前記手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置。
請求項１において、建設機械は油圧ショベルであって、該油圧ショベルの上部旋回体の前後方向中央部の機体上面にＧＰＳアンテナ装置を設置すると共に、該ＧＰＳアンテナ装置を、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面に備えられた手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置。
請求項２において、上部旋回体の前後方向中央部の機体上面の一部は、上部旋回体の前後方向中央部右側に配設される作動油タンクの上面により形成され、該作動油タンクの上面にＧＰＳアンテナ装置を設置すると共に、該ＧＰＳアンテナ装置を、作動油タンクの上面に備えられた手摺りに支持せしめたことを特徴とする建設機械におけるＧＰＳアンテナ装置。