JP2019060161A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】重量の大きいバッテリを、容易に交換することができる作業機械を提供する。【解決手段】カウンタウエイト２ｄの側面部には、機械室２ｅと外部とを連通し、バッテリＢの交換の際にバッテリＢが通過する開口部２ｄ１が設けられる。開口部２ｄ１の下縁部からは、機械室２ｅの内部に向かって、バッテリＢを載置する載置部２ｄ２が延設されている。載置部２ｄ２の開口部２ｄ１の下縁部に隣接する領域の上面と開口部２ｄ１の下縁部の上面とは、連続的な平面となっている。【選択図】図３

Description

本発明は、機械室が設けられている車体フレームと、車体フレームに搭載されている作業機及びカウンタウエイトとを備え、機械室の内部にバッテリが収容され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（車体フレーム）とを備え、上部旋回体に各種機械（例えば、バッテリ、エンジン、オイルポンプ等）を収容するための機械室が設けられている作業機械がある。

この種の作業機械としては、車体フレームに、運転室、各種作業機（例えば、ブーム、アーム、バケット等で構成された作業機）とともに、運転室及び作業機の重量による重心の移動を抑制するためのカウンタウエイトが搭載されているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−３１５５３５公報

ところで、特許文献１に記載のような従来の作業機械では、機械室の上方を覆うカバーを開いて、そこから機械室の内部に収容されている収容物の出し入れが行われる。しかし、収容物の一つであるバッテリは、その重量が非常に大きい。そのため、従来の作業機械のように、収容物を持ち上げなければ交換作業を行うことできないような構成の場合バッテリの交換作業は非常に困難になってしまうという問題があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、重量の大きいバッテリを、容易に交換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。

本発明の作業機械は、
機械室が設けられている車体フレームと、前記車体フレームに搭載されている作業機及びカウンタウエイトとを備え、前記機械室の内部にバッテリが収容されている作業機械であって、
前記カウンタウエイトの側面部又は背面部には、前記機械室の内部と外部とを連通し、前記バッテリの交換の際に該バッテリが通過する開口部が設けられ、
前記開口部の下縁部からは、前記機械室の内部に向かって、前記バッテリを載置する載置部が延設され、
前記載置部の上面と前記開口部の下縁部の上面とは、連続的な面として形成されていることを特徴とする。

ここで、「連続的な面」とは、平坦な平面、傾斜面の他、バッテリの大きさを考慮したうえで、そのバッテリを引きずるように移動させる際に、バッテリの破損等の影響が生じない程度の凹凸の形成された面を含む。

このように、本発明の作業機械では、機械室を画成するカウンタウエイトの側面部又は背面部に、バッテリ交換用の開口部を設けている。また、その開口部から機械室の内部に向かって載置部を延設しており、その載置部の上面と開口部の下縁の上面とを連続的な面としている。

これにより、バッテリを引きずるようにして、機械室の内部から外部へ、又は、外部から内部へ移動させることができるようになる。すなわち、重量の大きいバッテリを、機械室の上方まで持ち上げることなく、また、開口部の縁部に邪魔されることなく（具体的には、縁部が移動、又は、設置位置の目視等の妨げになることなく）、容易に交換することができる。

さらに、その載置部は開口部の下縁から延設されているので、開口部を設けたことによるカウンタウエイトの重量が大きく低下したり、重量バランスが大きく変動したりすることもない。

また、本発明の作業機械においては、
前記載置部の上面と前記開口部の下縁部の上面とは、連続的な平面として形成されていることが好ましい。

このように構成すると、バッテリを取り出す場合であっても、載置する場合であっても同程度の力で作業を行うことができるようになるので、バッテリの交換作業をさらに容易に行うことができるようになる。

また、本発明の作業機械においては、
前記載置部の上面には、前記バッテリの載置位置を規定する溝又は突起が設けられていることが好ましい。

このように、載置部の上面に、バッテリの下面部の輪郭形状に沿って突出した突起、
バッテリの下面部の突起を収容可能な溝等を設けると、バッテリの位置決めが容易となるので、バッテリの交換作業をさらに容易に行うことができるようになる。

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の油圧ショベルを後側上方から見た斜視図。 図１の油圧ショベルのカウンタウエイトを後側上方から見た斜視図であり、図３Ａはカウンタウエイトのみの状態を示し、図３Ｂはカウンタウエイトにバッテリを取り付けた状態を示す。 油圧ショベルのカウンタウエイトとバッテリとの位置関係を示す背面図であり、図４Ａは図１の油圧ショベルにおける位置関係、図４Ｂは従来の油圧ショベルにおける位置関係を示す。

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、車体フレームに機械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（車体フレーム）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く、機械室が設けられている車体フレームを備えたものであればよい。そのため、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、運転者が作業機２ｃの運動、上部旋回体２の旋回、及び、下部走行体１の移動を操作するための各種レバー（不図示）等、油圧ショベルＳを操作するための各種機器が設けられている。

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。

図２に示すように、機械室２ｅの内部と外部とは、上部旋回体２に搭載されているカウンタウエイト２ｄの側面部に設けられている開口部２ｄ１を介して連通されている。機械室２ｅの内部に収容された各種機械のメンテナンス（例えば、後述するバッテリＢの交換）等は、その開口部２ｄ１を介して行われる。開口部２ｄ１は、開閉自在なパネル２ｆによって覆われている。

ここで、カウンタウエイト２ｄの構造について詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、カウンタウエイト２ｄは、アッパーフレーム２ａの後方部分に搭載されており、油圧ショベルＳの背面となる部分を構成する。カウンタウエイト２ｄは、その重量によって、カウンタウエイト２ｄとともにアッパーフレーム２ａに搭載されている作業機２ｃ等との間で重量のバランスを取っている。

図３に示すように、カウンタウエイト２ｄは、平面視で弧状の部材であり、アッパーフレーム２ａの後方部分の縁部と略一致するように湾曲している（図２参照）。油圧ショベルＳでは、カウンタウエイト２ｄの形状をこのように構成したことにより、水平方向における後方部分の突出量を抑制し、全体としての小型化を図っている。

カウンタウエイト２ｄは、アッパーフレーム２ａとともに、その前方内側に機械室２ｅを構成している（図１及び図２参照）。カウンタウエイト２ｄの側面部には、機械室２ｅに収容されている各種機械のメンテナンスのために、機械室２ｅの内部と外部とを連通する開口部２ｄ１が形成されている。

図３Ａに示すように、開口部２ｄ１の下縁部からは、機械室２ｅの内部に向かって、載置部２ｄ２が延設されている。図３Ｂに示すように、載置部２ｄ２には、バッテリＢが載置される。

図４Ａに示すように、載置部２ｄ２の上面の高さは、開口部２ｄ１の下縁部の上面の高さと略一致している（すなわち、連続的な平面となっている）ので、その境界部分には段差又は隙間がない。そのため、バッテリＢの交換（取り外し又は設置）の際には、バッテリＢを高く持ち上げることなく引き出すように移動させて、開口部２ｄ１を通過させることができるようになっている。

一方、図４Ｂに示す参考例のように、載置部２ｄ２を形成していない構成の場合、開口部２ｄ１の下縁部によって、その下縁部と上部旋回体２のアッパーフレーム２ａの各種機械の載置面との間で段差が形成されてしまう。そのため、参考例の構成では、バッテリＢの交換の際に、その段差を超えるようにバッテリＢを持ち上げて移動させなければならない。

これに対し、本実施形態の油圧ショベルＳによれば、載置部２ｄ２を設けて、カウンタウエイト２ｄの開口部２ｄ１に形成されてしまう段差の影響を低減しているので、開口部２ｄ１を介して容易にバッテリＢを交換することができる。

ところで、カウンタウエイト２ｄに開口部２ｄ１を設けると、開口部２ｄ１を形成するためにカウンタウエイト２ｄから除かれた部材の重量の分だけ、カウンタウエイト２ｄの重量が軽くなってしまう。

そこで、本実施形態の油圧ショベルＳでは、載置部２ｄ２を開口部２ｄ１の下縁部から延設させたことによって、載置部２ｄ２の重量も、カウンタウエイト２ｄの他の部分と同様に、油圧ショベルＳの重量のバランスを取るための重量として利用している。

これにより、油圧ショベルＳでは、カウンタウエイト２ｄに開口部２ｄ１を設けたことによるカウンタウエイト２ｄの重量低減の影響を抑制し、重量のバランスを良好なものとしている。

また、図３Ａ及び図４Ａに示すように、載置部２ｄ２のバッテリＢの載置位置には、バッテリＢの下面部の輪郭形状に沿って突出した形状の位置決め突起２ｄ３が形成されている。油圧ショベルＳでは、このような位置決め突起２ｄ３によってバッテリＢの載置位置を規定しているので、バッテリＢを交換する際の位置決め作業を容易に行うことができ、バッテリＢの交換作業を短時間で行いやすくなっている。

なお、位置決め突起２ｄ３は、バッテリＢの形状に対応して適宜変更してもよい。例えば、バッテリＢの下面部に突起が形成されている場合には、その突起が収容されるような溝として形成してもよいし、模様であってもよい。また、バッテリＢの近傍に、バッテリＢの位置決めに利用できる他の構造物（例えば、バッテリＢを固定するためのフレーム等）が存在する場合等には、位置決め突起２ｄ３を省略してもよい。

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、載置部２ｄ２の高さと開口部２ｄ１の下縁部の高さとが略一致するように、載置部２ｄ２の上面と開口部２ｄ１の下縁部の上面とを連続的な平面としている。これは、バッテリＢを取り出す場合であっても、載置する場合であっても同程度の力で作業を行うことができるようにするためである。

しかし、本発明の載置部の上面とカウンタウエイトの開口部の下縁部の上面とは、必ずしも連続的な平面でなくてもよい。例えば、連続的な傾斜面、又は、バッテリのサイズに対して無視できる程度の凹凸が形成された面であってもよい。

また、例えば、上記実施形態においては、開口部２ｄ１は、カウンタウエイト２ｄの側面に形成されている。しかし、本発明の開口部は、カウンタウエイトの背面に設けてもよい。

１…下部走行体、１ａ…ロアフレーム、１ｂ…クローラ、２…上部旋回体（車体フレーム）、２ａ…アッパーフレーム、２ｂ…運転室、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、２ｄ１…開口部、２ｄ２…載置部、２ｄ３…位置決め突起、２ｅ…機械室、２ｆ…パネル、Ｂ…バッテリ、Ｓ…油圧ショベル。

Claims (3)

1. 機械室が設けられている車体フレームと、前記車体フレームに搭載されている作業機及びカウンタウエイトとを備え、前記機械室の内部にバッテリが収容されている作業機械であって、
   前記カウンタウエイトの側面部又は背面部には、前記機械室の内部と外部とを連通し、前記バッテリの交換の際に該バッテリが通過する開口部が設けられ、
   前記開口部の下縁部からは、前記機械室の内部に向かって、前記バッテリを載置する載置部が延設され、
   前記載置部の上面と前記開口部の下縁部の上面とは、連続的な面として形成され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、
   前記載置部の上面と前記開口部の下縁部の上面とは、連続的な平面として形成されていることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の作業機械において、
   前記載置部の上面には、前記バッテリの載置位置を規定する溝又は突起が設けられていることを特徴とする作業機械。