JP2019027099A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲートバー及びその取付部分周辺の構造の変形・破損を防止することができる作業機械を提供する。【解決手段】ゲートバー４は、第２軸３３に取り付けられる芯部材４１と、芯部材４１を覆う被覆部材４２とを備える。芯部材４１は、第２軸３３に取り付けられる取付部４１ａと、取付部４１ａに連接されている弾性部４１ｂと、弾性部４１ｂに連接されている棒状の本体部４１ｃと有する。弾性部４１ｂは、第２軸３３に芯部材４１を取り付けた際に、第２軸３３に隣接する。被覆部材４２は、芯部材４１とともに、第２軸３３の芯部材４１が取り付けられる被取付部３３ａを覆っている。【選択図】図３

Description

本発明は、運転室への乗降を規制するゲートバーを備えている作業機械に関する。

従来、クローラ等を有する下部走行体と、下部走行体に搭載されている上部旋回体とを備え、上部旋回体に各種作業を行うための作業機とともに、運転室が設けられている作業機械がある。運転室には、一般に、運転者が作業機の運動、上部旋回体の旋回、及び、下部走行体の移動を操作するための各種レバー等、作業機械を操作するための操作機器が設けられている。

この種の作業機械では、運転室への乗降の際に、運転者の身体が操作機器に接触して誤操作が生じてしまう場合がある。これを防止するために、運転室への乗降を規制するように乗降通路に進退自在なゲートバーと、ゲートバーに連動して動作する操作機器のロック機構とを設けた作業機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ゲートバーは、一般に、操作機器が設けられているコンソールボックスに取り付けられており、ゲートバーとコンソールボックスとの取付部分は、カバーによって覆われている。これは、埃等の侵入によって劣化・破損の生じやすい取付部分をカバーによって保護するためである。

特開平９−２５６５０号公報

ところで、特許文献１に記載の作業機械では、運転者が操作機器を介して作業機械を操作する際に、運転者の身体がゲートバーに接触し、ゲートバーに変形・破損が生じてしまうことがある。

また、ゲートバーそのものに変形・破損が生じなかった場合であっても、ゲートバーが大きく移動してしまった場合には、ゲートバーが取り付けられているコンソールボックスの内部機構（例えば、コンソールボックスの状態変化とゲートバーの状態変化を連動させるためのリンク機構等）に変形・破損が生じてしまうことがある。

そこで、この作業機械では、ゲートバーを、弾性部を有している芯材と、その芯材を被覆する被覆部材とで構成することによって、ゲートバーに柔軟性を持たせ、ゲートバー及び内部機構の変形・破損を防止している。

しかし、この作業機械では、ゲートバーとコンソールボックスとの取付部分が、その取付部分を保護するためのカバーによって覆われているので、ゲートバーの柔軟性を高くしすぎると、ゲートバーが変形した際にゲートバーとカバーとが当接し、カバーを変形・破損してしまうおそれがあった。一方、ゲートバーの柔軟性を制限すると、ゲートバーそのものの変形・破損を十分に防止できないおそれがあった。

また、取付部分を覆うカバーを省略するという方法も考えられるが、埃等の侵入によって劣化の生じやすいゲートバーとコンソールボックスとの取付部分が露出することになり好ましくない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ゲートバー及びその取付部分周辺の構造の変形・破損を防止することができる作業機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の作業機械は、
運転室と、前記運転室への乗降を規制するゲートバーと、前記運転室に設けられ、前記ゲートバーが取り付けられる被取付部材とを備え、前記ゲートバーは、先端部が前記運転室への乗降通路に突出する突出状態と前記乗降通路から退避する退避状態とを切り替え自在に構成されている作業機械であって、
前記ゲートバーは、前記被取付部材に取り付けられる芯部材と、前記芯部材を覆う被覆部材とを備え、
前記芯部材は、前記被取付部材に取り付けられる取付部と、前記取付部に連接されている弾性部と、前記弾性部の前記取付部とは反対側に連接されている棒状の本体部と有し、
前記弾性部は、前記被取付部材に前記芯部材を取り付けた際に、前記被取付部材に隣接し、
前記被覆部材は、前記芯部材とともに、前記被取付部材の前記芯部材が取り付けられる被取付部を覆っていることを特徴とする。

このように、本発明の作業機械では、ゲートバーの弾性部を、被取付部材に芯部材を取り付けた際に被取付部に隣接する位置に設けることによって（すなわち、被取付部材に取り付けられる取付部から弾性部までの柔軟性の低い部分を縮小することによって）、ゲートバーの弾性部及び弾性部よりも先端側に位置する本体部が容易に移動できるように構成している。これにより、ゲートバーは全体として十分な柔軟性を有している。

また、本発明の作業機械では、被覆部材によって、芯部材とともに、被取付部材の被取付部（すなわち、被取付部材とゲートバーとの取付部分）を覆っている。これにより、別途カバー等を設けなくても、取付部分周辺の構造が十分に保護されるので、カバーを小型化又は省略することができる。その結果、ゲートバーとその取付部分周辺を保護しつつ、ゲートバーとカバーとの当接による変形・破損が防止され、また、カバーによってゲートバーの可動範囲が制限されにくくなる。

したがって、本発明の作業機械によれば、ゲートバーが十分な柔軟性を有しており、また、その可動範囲も制限されにくいので、ゲートバー及びその取付部分周辺の構造の変形・破損を防止することができる。

また、本発明の作業機械においては、
前記芯部材の前記弾性部と前記被覆部材との間には、空隙が形成されていることが好ましい。

ゲートバーを芯部材と被覆部材とで構成した場合、芯部材の弾性部に接触している被覆部材によって弾性部の変形が阻害され、十分な柔軟性が得られないおそれがある。そこで、芯部材の弾性部と被覆部材との間に空隙が形成されるように構成すると、被覆部材によって芯部材の弾性部の変形が阻害されにくくなるので、さらに柔軟性を確保しやすくなる。

また、本発明の作業機械においては、
前記被覆部材は、単一の部材として形成されていることが好ましい。

被覆部材が複数の部材によって形成されている場合、それらの部材の接合部分では、柔軟性が低下してしまうおそれがある。そこで、被覆部材を単一の部材として形成すると、そのような接合部分が省略されるので、接合部分に起因する柔軟性の低下を防止することができるようになる。

また、被覆部材を単一の部材として構成すると、つなぎ目のない外観形状を実現し、美観を向上させることができる。さらには、接合部分から埃等が侵入することを防止できるので、従来の構造よりも効率よく取付部分を保護することができる。

本実施形態に係る油圧ショベルの構成を示す側面図。 図１の油圧ショベルのコンソールボックス及びゲートバーの構成を示す側面図であり、図２Ａはゲートバーを乗降通路に突出させた状態を示し、図２Ｂはゲートバーを乗降通路から退避させた状態を示す。 図１の油圧ショベルのゲートバー、及び、ゲートバーの取り付けられている第２軸の先端部の断面図。

以下、図面を参照して、実施形態に係る作業機械である油圧ショベルＳについて説明する。以下の説明においては、油圧ショベルＳの進行方向前方及び前側を単に「前方」及び「前側」といい、進行方向後方及び後側を単に「後方」及び「後側」という。

なお、本実施形態では作業機械の一例として油圧ショベルＳを用いるが、本発明の作業機械は、運転室が設けられているものであればよく、油圧ショベルに限定されるものではない。例えば、クレーン車等であってもよい。

図１及び図２に示すように、油圧ショベルＳは、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載されている上部旋回体２とを備えている。

下部走行体１は、ロアフレーム１ａと、ロアフレーム１ａの両側に設けられた一対のクローラ１ｂとを備えている。クローラ１ｂは、油圧アクチュエータである走行用油圧モータによって駆動される。

なお、下部走行体は、ロアフレームとクローラとによって構成されたものに限定されるものではない。例えば、下部走行体は、車輪で移動するものであってもよいし、脚式移動のものであってもよい。また、作業機械が水上で使用されるものである場合には、下部走行体は台船等であってもよい。

上部旋回体２は、ロアフレーム１ａに対して旋回自在に支持されているアッパーフレーム２ａと、アッパーフレーム２ａの前側に設けられている運転室２ｂと、運転室２ｂの側方に設けられている作業機２ｃと、運転室２ｂ及び作業機２ｃの後方に搭載されているカウンタウエイト２ｄと、アッパーフレーム２ａとカウンタウエイト２ｄとで画成されている機械室２ｅとを有している。

運転室２ｂには、油圧ショベルＳの運転者が乗降するための乗降通路２ｂ１、運転者が座る座席２ｂ２の他、コンソールボックス３が設置されている。コンソールボックス３は、座席２ｂ２の側方であって、乗降通路２ｂ１側に位置している。

コンソールボックス３には、作業機２ｃの運動及び上部旋回体２の旋回を操作するための各種レバー、ボタン等、運転者が油圧ショベルＳを操作するための操作機器が設けられている。なお、図１及び図２においては、理解を容易とするために、操作機器のうち上方に突出している操作レバー３１のみ図示している。

作業機２ｃは、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａに回動自在に連結されているブーム２ｃ１と、ブーム２ｃ１に回動自在に連結されているアーム２ｃ２と、アーム２ｃ２に回動自在に連結されているバケット２ｃ３とを有している。

また、作業機２ｃは、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａ及びブーム２ｃ１に両端が取り付けられているブームシリンダ２ｃ４と、ブーム２ｃ１及びアーム２ｃ２に両端が取り付けられているアームシリンダ２ｃ５と、アーム２ｃ２及びバケット２ｃ３に両端が取り付けられているバケットシリンダ２ｃ６とを有している。

ブーム２ｃ１は、上部旋回体２のアッパーフレーム２ａに回動可能に軸支されており、その軸を支点として、ブームシリンダ２ｃ４の伸縮動作によって回動する。アーム２ｃ２は、ブーム２ｃ１に回動可能に軸支されており、その軸を支点として、アームシリンダ２ｃ５の伸縮動作によって回動する。バケット２ｃ３は、アーム２ｃ２に回動可能に軸支されており、その軸を支点として、バケットシリンダ２ｃ６の伸縮動作によって回動する。

カウンタウエイト２ｄは、その重量によって、作業機２ｃとの間で、油圧ショベルＳ全体としてのバランスを保っている。カウンタウエイト２ｄと運転室２ｂ及び作業機２ｃとの間には、機械室２ｅとなる空間が形成されている。

ここで、図２を参照して、コンソールボックス３及びコンソールボックス３に設けられており、運転室への乗降を規制するゲートバー４の構成について説明する。

図２に示すように、コンソールボックス３は、運転室２ｂに設置されているベース２ｂ３に対し、第１軸３２を軸として、回動自在に取り付けられている。これにより、コンソールボックス３は、下げ状態（図２Ａで示す状態）と、上げ状態（図２Ｂで示す状態）とを切り替え自在になっている。

コンソールボックス３の前方であって、座席２ｂ２側とは反対側となる部分には、第２軸３３（被取付部材）の先端部である被取付部３３ａ（図３参照）が露出している。第２軸３３は、コンソールボックス３に内蔵されているリンク機構３３ｂ（リンク３３ｃ、カム板３３ｄ、ガススプリング３３ｅ等によって構成されている機構）によって、コンソールボックス３の状態の変化に連動して回転する。

なお、リンク機構３３ｂの具体的な構成としては、例えば、本件出願人によって出願された特開２０１０−１２７０５４号公報に記載のリンク機構の構成等が採用し得る。

被取付部３３ａには、ゲートバー４の基端部である取付部４１ａ（図３参照）が取り付けられている。そのため、ゲートバー４は、コンソールボックス３の状態の変化に伴って、ゲートバー４の先端部が乗降通路２ｂ１に突出する突出状態（図２Ａに示す状態）と、乗降通路２ｂ１から退避する退避状態（図２Ｂに示す状態）とを切り替え自在になっている。

コンソールボックス３の状態の切り替え及びそれに連動するゲートバー４の状態の切り替えは、コンソールボックス３に設けられている開閉レバー３４を、第３軸３５を軸として回動させることによって行われる。

具体的には、開閉レバー３４を引き上げると（すなわち、図２Ａに示す状態から図２Ｂに示す状態に遷移させると）、コンソールボックス３全体が、操作レバー３１側の端部が上方に移動するように回動させられて、上げ状態となる。

同時に、リンク機構３３ｂによって、第２軸３３及びそれに取り付けられているゲートバー４が、ゲートバー４の先端部が下方へ移動してゲートバー４全体が略垂直となるように回動させられて、退避状態となる。

このとき、コンソールボックス３の内部に設置されているリミットスイッチ３３ｆがリンク機構３３ｂの構成部材に押圧されて、油圧ショベルＳの油圧系が動作不能となるようにロックされる。

すなわち、コンソールボックス３が上げ状態であり、ゲートバー４が退避状態である場合には、操作レバー３１等の操作機器に運転者が誤って接触したとしても、油圧系がロックされた状態であるので、油圧ショベルＳが何らかの動作を行うことはない。

一方、開閉レバー３４を押し下げると（すなわち、図２Ｂに示す状態から図２Ａに示す状態に遷移させると）、コンソールボックス３全体が、操作レバー３１側の端部が下方に移動するように回動させられて、下げ状態となる。

同時に、リンク機構３３ｂによって、第２軸３３及びそれに取り付けられているゲートバー４が、ゲートバー４の先端部が上方へ移動してゲートバー４全体が略水平となるように回動させられて、突出状態となる。

このとき、コンソールボックス３の内部に設置されているリミットスイッチ３３ｆに対するリンク機構３３ｂの構成部材による押圧が解除されて、油圧ショベルＳの油圧系に対するロックが解除される。

すなわち、コンソールボックス３が下げ状態であり、ゲートバー４が突出状態である場合には、操作レバー３１等の操作機器に対して運転者が操作を行うと、その操作に応じて、油圧ショベルＳが動作する。

ところで、油圧ショベルＳでは、運転者が操作レバー３１等の操作機器を介して油圧ショベルＳを操作する際に、運転者の身体が突出状態のゲートバー４に接触し、ゲートバー４に変形・破損が生じてしまうことがある。

また、ゲートバー４そのものに変形・破損が生じなかった場合であっても、ゲートバー４が大きく移動してしまった場合には、ゲートバー４が取り付けられているコンソールボックス３の内部機構であるリンク機構３３ｂに変形・破損が生じてしまうことがある。

そこで、油圧ショベルＳでは、ゲートバー４を、図３を参照して以下に説明するように構成することによって、ゲートバー４に柔軟性を持たせ、ゲートバー４及びゲートバー４が取り付けられているリンク機構３３ｂの変形・破損を防止している。

図３に示すように、ゲートバー４は、第２軸３３に取り付けられる芯部材４１と、芯部材４１を覆う被覆部材４２とを備えている。

芯部材４１は、第２軸３３の先端部である被取付部３３ａに取り付けられる取付部４１ａと、取付部４１ａに連接されている弾性部４１ｂと、弾性部４１ｂに連接されている棒状の本体部４１ｃとで構成されている。

取付部４１ａは、最も基端側に位置する板状の部分である。取付部４１ａの大きさは、第２軸３３の軸線と交わるように形成されている被取付部３３ａの挿入孔３３ｇに対し、挿入可能な大きさとなっている。

取付部４１ａを第２軸３３の被取付部３３ａに取り付ける際には、まず、第２軸３３の被取付部３３ａの挿入孔３３ｇに、取付部４１ａを挿入する。その後、被取付部３３ａに設けられている固定孔３３ｈにネジ５を挿通及び螺合させて、ネジ５の先端部を取付部４１ａに押し付けるようにして、それらを固定する。

弾性部４１ｂは、バネ又は柔軟性を有するゴムで形成されており、第２軸３３に芯部材４１を取り付けた際に、第２軸３３に隣接する位置に位置するように構成されている。すなわち、ゲートバー４では、取付部４１ａから弾性部４１ｂまでの柔軟性の低い部分が、従来のゲートバーに比べ縮小されている。

これにより、ゲートバー４では、弾性部４１ｂ及び弾性部４１ｂよりも先端側に位置する本体部４１ｃが、従来のゲートバーよりも容易に移動できるようになっている。その結果、ゲートバー４は、全体として十分な柔軟性を実現している。

本体部４１ｃは、運転室２ｂの乗降通路２ｂ１に突出する部分であり、運転者の乗降を主として規制するための部分である。ゲートバー４に力が加えられた場合には、弾性部４１ｂが変形することによって、本体部４１ｃ全体が大きく変形せずに移動することになる。

被覆部材４２は、柔軟性を有する樹脂又はゴムによって形成されている。被覆部材４２の先端部分は、芯部材４１の本体部４１ｃが挿入される有底筒状の第１部分４２ａと、芯部材４１の弾性部４１ｂ全体並びに取付部４１ａ及び本体部４１ｃの弾性部４１ｂに隣接する部分を覆う筒状の第２部分４２ｂと、芯部材４１の取付部４１ａ及び第２軸３３の被取付部３３ａを覆う第３部分４２ｃとで構成されている。

被覆部材４２は、このような第１部分４２ａ、第２部分４２ｂ及び第３部分４２ｃで構成されているので、芯部材４１だけではなく、第２軸３３の先端部である被取付部３３ａ（すなわち、第２軸３３とゲートバー４との取付部分）も被覆可能な形状となっている。また、第１部分４２ａ、第２部分４２ｂ及び第３部分４２ｃは、それぞれが独立した部材ではなく、被覆部材４２は、全体として単一の部材で構成されている。

被覆部材４２で芯部材４１及び第２軸３３の被取付部３３ａを覆う際（すなわち、被覆部材４２を取り付ける際）には、まず、第３部分４２ｃの開口部４２ｃ１を介して、第１部分４２ａに芯部材４１の本体部４１ｃを挿入するとともに、第２部分４２ｂの内部に芯部材４１の弾性部４１ｂを位置させる。その後、第３部分４２ｃの開口部４２ｃ１を広げて、芯部材４１の取付部４１ａが取り付けられている第２軸３３の被取付部３３ａに、第３部分４２ｃをかぶせる。

これにより、芯部材４１の本体部４１ｃは、第１部分４２ａの内部に摺動自在に挿入された状態になる。また、芯部材４１の弾性部４１ｂ並びに弾性部４１ｂの取付部４１ａ及び本体部４１ｃに隣接する部分は、間隔を存して、第２部分４２ｂに覆われた状態になる。また、芯部材４１の取付部４１ａ及び第２軸３３の被取付部３３ａは、第３部分４２ｃに一部で密着するようにして覆われ、被取付部３３ａが開口部４２ｃ１を閉鎖した状態となる。

これにより、油圧ショベルＳでは、別途カバー等を設けなくても、取付部分周辺の構造が十分に保護されている。その結果、ゲートバー４とカバーとの当接による変形・破損が防止され、また、カバーによってゲートバー４の可動範囲が制限されることもない。

また、被覆部材４２の第２部分４２ｂでは、その内部において被覆部材４２と弾性部４１ｂとの間に空隙が形成されており、弾性部４１ｂの変形する際であっても、被覆部材４２と弾性部４１ｂとが接触することがない。さらに、被覆部材４２は、全体として単一の部材として形成されており、部品の接合部分のような柔軟性の低い部分を有していない。そのため、被覆部材４２によって、芯部材４１の変形（すなわち、ゲートバー４の可動）が阻害されることもない。

なお、被覆部材４２を構成する材料が極めて柔軟性の高い部材である場合等には、被覆部材４２を、弾性部４１ｂの周囲に空隙が形成される形状としなくてもよく、また、複数の部材で構成してもよい。また、弾性部４１ｂの周囲の空隙は、弾性部４１ｂの周囲全体に形成する必要はなく、一部だけに形成され、他の部分では被覆部材４２と弾性部４１ｂとが接触していてもよい。

また、被覆部材４２は、単一の部材として形成されおり、その第３部分４２ｃの開口部４２ｃ１は、第２軸３３の被取付部３３ａによって閉鎖されている。これにより、ゲートバー４では、つなぎ目のない外観形状が実現されており、その美観の向上が図られている。さらには、接合部分から埃等が侵入することを防止して、従来の構造よりも効率よく取付部分を保護している。

また、ゲートバー４全体及びゲートバー４が取り付けられる第２軸３３の被取付部３３ａは、コンソールボックス３から露出しており、それらはネジ５を用いたネジ止めによって固定されている。また、それらを覆う被覆部材４２は、柔軟性のある樹脂又はゴムによって構成されているので、容易に取り外しが可能となっている。

これにより、仮にゲートバー４のいずれかの部分に変形・破損が生じてしまった場合であっても、その変形・破損が生じた部分のみを容易に取り外して、交換することができる。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態においては、ゲートバー４は、回動によって乗降通路２ｂ１に対し、突出及び退避する構造となっている。しかし、本発明のゲートバーは、そのような構成に限定されるものではなく、突出状態と退避状態とを切り替え自在なものであればよい。例えば、常に水平な状態であって、水平方向に移動することによって切り替えが行われるものであってもよい。

１…下部走行体、１ａ…ロアフレーム、１ｂ…クローラ、２…上部旋回体、２ａ…アッパーフレーム、２ｂ…運転室、２ｂ１…乗降通路、２ｂ２…座席、２ｂ３…ベース、２ｃ…作業機、２ｃ１…ブーム、２ｃ２…アーム、２ｃ３…バケット、２ｃ４…ブームシリンダ、２ｃ５…アームシリンダ、２ｃ６…バケットシリンダ、２ｄ…カウンタウエイト、２ｅ…機械室、３…コンソールボックス、４…ゲートバー、３１…操作レバー、３２…第１軸、３３…第２軸（被取付部材）、３３ａ…被取付部、３３ｂ…リンク機構、３３ｃ…リンク、３３ｄ…カム板、３３ｅ…ガススプリング、３３ｆ…リミットスイッチ、３３ｇ…挿入孔、３３ｈ…固定孔、３４…開閉レバー、３５…第３軸、４１…芯部材、４１ａ…取付部、４１ｂ…弾性部、４１ｃ…本体部、４２…被覆部材、４２ａ…第１部分、４２ｂ…第２部分、４２ｃ…第３部分、４２ｃ１…開口部、５…ネジ、Ｓ…油圧ショベル。

Claims (3)

1. 運転室と、前記運転室への乗降を規制するゲートバーと、前記運転室に設けられ、前記ゲートバーが取り付けられる被取付部材とを備え、前記ゲートバーは、先端部が前記運転室への乗降通路に突出する突出状態と前記乗降通路から退避する退避状態とを切り替え自在に構成されている作業機械であって、
   前記ゲートバーは、前記被取付部材に取り付けられる芯部材と、前記芯部材を覆う被覆部材とを備え、
   前記芯部材は、前記被取付部材に取り付けられる取付部と、前記取付部に連接されている弾性部と、前記弾性部の前記取付部とは反対側に連接されている棒状の本体部と有し、
   前記弾性部は、前記被取付部材に前記芯部材を取り付けた際に、前記被取付部材に隣接し、
   前記被覆部材は、前記芯部材とともに、前記被取付部材の前記芯部材が取り付けられる被取付部を覆っていることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記芯部材の前記弾性部と前記被覆部材との間には、空隙が形成されていることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
   前記被覆部材は、単一の部材として形成されていることを特徴とする作業機械。