JP2020143576A

JP2020143576A - 作業機械

Info

Publication number: JP2020143576A
Application number: JP2020091959A
Authority: JP
Inventors: ライアンページ、; Page Ryan; イアンカースウェル、; Carswell Ian
Original assignee: JC Bamford Excavators Ltd
Current assignee: JC Bamford Excavators Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2020-09-10
Also published as: KR20160052395A; GB2531769B; EP3015605B1; US10443212B2; EP3015605A1; CN105569109A; GB2531769A; JP2016089616A; US20160122976A1; GB201419278D0; CN105569109B

Abstract

【課題】熱交換機は運転室の屋根又は背面に取り付けられているが、損傷を受けやすくなる可能性がある。【解決手段】作業機械の作業アームと釣り合う質量を有するカウンターウェイト３４を含む作業機械用のカウンターウェイト組立体１５０であって、前記カウンターウェイトは、熱交換器をその上に取り付けるための取り付け装置１７８を含み、かつ、その上に取り付けたときに空気が前記熱交換器１５２を通って流れることを可能にする入口及び出口を有する空気流路１７２を画定する、カウンターウェイト組立体。【選択図】図２

Description

本発明は、作業機械用のカウンターウェイト組立体及び作業機械用のカウンターウェイト組立体を製造する方法に関する。

様々な種類の作業機械が知られている。このような機械は、一般的に、土壌移動作業（例えば、溝掘り、地均し、及び積み込み）及び荷役運搬（例えば、溝内に骨材を入れること、材料を持ち上げること、及びそれらを高架プラットフォームに置くこと）に使用される。

このような機械は、一般的に、特に一種類の機械用に設計されたサブアセンブリ一式から製造されるが、エンジン、ギアボックス、液圧ポンプ、及びカウンターウェイトなどの一部の構成要素は、様々な機械のタイプで共有することができる。

作業機械は、一般的に、バケットなどのアタッチメントを操作するための作業アーム装置と、作動アームが使用中であるときに作業機械のバランスをとるためのカウンターウェイトとを含む。

作業機械は、一般的に、運転室ユニットと、運転室ユニット用の空気調和ユニットとを含む。一般的に、空気調和ユニットは、それが作業機械の全体的な高さを増大させ、オペレーターの視界に影響を与え、又は回転包絡面の上に突き出ることがあるために問題のある、運転室ユニットの屋根又は背面に取り付けられており、そこでは、空気調和ユニットは損傷を受けやすくなる可能性がある。

本発明は、従来技術の問題を解決するか又は少なくとも軽減することを目的とする。

本発明の第１態様は、作業機械の作業アームと釣り合う質量を有するカウンターウェイトを備える作業機械用のカウンターウェイト組立体であって、カウンターウェイトは、熱交換器をその上に取り付けるための取り付け装置を備え、且つその上に取り付けたときに空気が熱交換器を通って流れることを可能にする入口及び出口を有する空気流路を画定する、カウンターウェイト組立体を提供する。

有利なことに、これにより熱交換器のコンパクトなパッケージングがもたらされる。この構成は作業機械の全体の高さを減少させることができる。また、この構成は視界への影響を最小限に抑え、機械の突出量を最小化することができる。これにより更に、熱交換器を衝撃損傷から保護することができる。

一実施形態では、熱交換器は取り付け装置に取り付けられている。

一実施形態では、取り付け装置は熱交換器が４つの側面を囲まれるように構成されている。

有利なことに、これにより更に熱交換器ユニットの損傷からの保護がもたらされる。また、これにより流動効果によって熱交換器を通る空気流を高めることができる。

一実施形態では、カウンターウェイトは、それを通るダクトの形態の空気流路を画定するように構成されている。

一実施形態では、熱交換器と連結してファンが取り付けられている。

一実施形態では、カウンターウェイトは上面、底面、及び少なくとも１つの側面を備える。

一実施形態では、取り付け装置は底面に近接して配置されている。

一実施形態では、カウンターウェイト組立体はグリルを更に備え、グリルは上面に近接して取り付けられている。

有利なことに、これによりダクト内に破片が落下するのを防ぐことができる。

一実施形態では、取り付け装置はカウンターウェイト組立体の上面に近接して配置され
ている。

一実施形態では、取り付け装置はカウンターウェイト組立体の側面に近接して配置されている。

一実施形態では、取り付け装置は複数のねじ穴を備える。

一実施形態では、ダクトは複数のねじ付き穴を含む少なくとも１つの取り付け面を画定するように構成されている。

一実施形態では、熱交換器が取り付け組立体に取り付けられたときに、熱交換器は各取り付け面に当接する。

一実施形態では、カウンターウェイトは１つの要素で構成される単一部品、例えば鋳鉄部品又は鋼部品として形成されている。

一実施形態では、熱交換器は空気調和システムの凝縮器である。

一実施形態では、ファンは、入口を通して、凝縮器を通して出口へと空気を追い込むように構成されている。

本発明の第２態様は、作業動作を行うことができるように構成された作動アームと、第１態様に係るカウンターウェイト組立体とを備える作業機械を提供する。

一実施形態では、作業機械は運転室を更に備え、熱交換器は運転室用の空気調和ユニットの凝縮器である。

本発明の更なる態様は、熱交換器が搭載されたカウンターウェイトを製造する方法であって、空気流路と取り付け装置とを備えるカウンターウェイトを製造するステップと、熱交換器を取り付け装置に取り付けるステップとを含む方法を提供する。

一実施形態では、熱交換器は空気調和ユニットの凝縮器である。

一実施形態では、空気流路はダクトを画定する。

一実施形態では、方法は凝縮器にファンを固定するステップを更に含む。

一実施形態では、方法はファンにグリルを固定するステップを更に含む。

ここで添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
直線掘削位置にある本発明の実施形態に係る作業機械の側面図である。本発明の実施形態に係るカウンターウェイト組立体の等角図である。本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイト組立体の概略背面図である。本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイト組立体の概略側面図である。本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイト組立体の概略等角図である。本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイト組立体の概略等角図である。本発明の代替的な実施形態に係る作業機械の平面図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る作業機械１０（この場合、車輪付きの旋回掘削機）が幾分簡略化した形で示されている。機械は、旋回輪１６の形態の旋回機構によって連結されている下部構造１２と上部構造１４とを備える。旋回輪１６は、本実施形態では下部構造１２に対する上部構造１４の無制限の回転を可能にする。作業アーム装置４０が、上部構造１４に回転可能に取り付けられ、材料取り扱い作業を行うために設けられている。

下部構造は、４つの車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを備える地面係合構造に接続されている。車輪１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄには、一般的にオフロード空気入りタイヤが設けられている。

ドーザブレード装置２２が下部構造１２の一端に旋回可能に固定されており、ドーザブレード装置２２は既知の構成を用いて液圧シリンダー２１によって昇降させることができ、また掘削の際に隣接する車輪１９ａ、１９ｂを地面から持ち上げることにより、機械の安定化装置として作用することができる。

安定脚装置２４が下部構造１２のドーザブレード組立体２２に対する反対端に旋回可能に取り付けられており、安定脚装置２４はまた既知の構成を用いて液圧シリンダー２３によって昇降させることができる。

上部構造１４は、旋回輪１６に取り付けられた構造プラットフォーム２６を備える。図に見られるように、旋回輪１６は、上部構造１４を下部構造の中心に取り付けるために、下部構造１２に対して実質的に中心にある。旋回輪１６は、下部構造１２に対する上部構造１４の回転を可能にする。

プラットフォーム２６は運転室３０を搭載している。運転室３０は、オペレーターの座席と機械制御部とを収容している。運転室３０は、本実施形態では上部構造１４の前方且つ左側に装着され、上部構造と一緒に回転するように固定されている。平面図では、運転室３０は実質的に長方形であり、実質的に垂直な後壁３６と右側側壁（見えない）とを有する。

上部構造１４は更に、作動アーム機構４０と釣り合うための、カウンターバランス効果を最適化するために作業アーム４０と反対側の上部構造の後端に配置されたカウンターウェイト３４を備える。

本実施形態では、作業機械１０用の原動機、主液圧ポンプ、及び伝動装置（図示せず）は下部構造１２内に位置しているが、他の実施形態では、エンジン及び主液圧ポンプは上部構造１４内に位置している。

図２を参照すると、カウンターウェイト３４を組み込んでいるカウンターウェイト組立体１５０がより詳細に示されている。カウンターウェイト３４は、互いに対して実質的に
平行な上面１５８及び下面１６０と、運転室３０の後壁３６と接して配置されるように構成された垂直前面１６２と、運転室から最も遠い位置にある傾斜面１６４とを有する。その結果、カウンターウェイト３４は、側面視で実質的に直角台形である。カウンターウェイト３４は、曲面状でもある傾斜面１６４によって平面視で円の扇形を画定する。

この曲面形状は、作業機械が後方小旋回（ＣＴＳ）又は後方ゼロ旋回（ＺＴＳ）掘削機とみなすことができるように、上部構造の回転の全範囲にわたって下部構造１２に対する上部構造１４の突出を最小限にするのに役立つ。

本実施形態では、カウンターウェイト３４の前面１６２は、運転室３０の後部に対するコンパクトな嵌め合いのために凹部１６３で構成され、凹部は実質的にカウンターウェイト３４の幅の半分だけ延び、カウンターウェイトの凹部は図では運転室に対して配置して示されている。カウンターウェイト３４は、運転室３０の高さの１／４から１／３の距離だけプラットフォーム２６から上方に突出している。このような高さは、様々な動作モードにわたってオペレーターの視線に限られた障害物しか有さないことが見出されている。すなわち、オペレーターの視線は、自分の肩越しに見ている場合に改善されている。

本実施形態では、カウンターウェイト３４は、１つの要素で構成される鋳造部品であり、鋳造プロセスの一部として、適切なコアを使用して、それを貫通する空気流路１７２と取り付け装置１７８とを画定するように製造される。カウンターウェイト組立体１５０は、カウンターウェイト３４と、空気調和ユニットの凝縮器１５２と、対の電動ファン１５４と、ファン取り付けフレーム１５６とを含む。代替的な実施形態では、ファン１５４は油圧により電力を供給されることができる。

本実施形態では、空気流路は、入口と出口とを画定するカウンターウェイト３４を通して形成されたダクト１７２を画定する。ダクト１７２はカウンターウェイト３４を通る２つの領域を画定し、第１領域１７４は凝縮器１５２の形状に適合するように入口の形状が実質的に長方形であり、第２領域１７６は取り付け面１７８を提供するように第１領域よりも狭くなっている。本実施形態では、取り付け面は、ダクトの４つの内側面のすべての周りに延在する領域間の接合部分に棚１７８の形態で設けられる。第１領域１７４は下面１６０に対して実質的に垂直に延びており、凝縮器１５２、ファン１５４及び取り付け部１５６の系の高さに実質的に等しい距離だけ延びている。

本実施形態では、棚１７８は、その上に凝縮器１５２を取り付けるための棚の四隅に位置する４つのねじ穴１８０を備える。凝縮器１５２は、凝縮器の長方形の形状によって定められた四隅に位置する４つの穴１５５を更に備える。取り付けフレーム１５６は、凝縮器及びフレームが組み立てられたとき、凝縮器１５２の穴１５５と一致するように構成された４つの穴１５７を更に備える。

カウンターウェイト組立体の組み立ては、以下のとおりであり得る。電動ファン１５４を取り付けフレーム１５６に固定し、ファン及びフレーム装置は、その後、取り付けフレーム１５６の穴１５７を凝縮器１５４の穴１５５と整列するように凝縮器１５２をフレームに挿入する。取り付けフレーム１５６と凝縮器１５２を、その後、４つのエラストマーマウント１８４によって棚１７８のねじ穴１８０に固定する。

ダクト１７２内に破片が落下するのを防ぐためにグリル１８２をカウンターウェイト１５０の上面１５８に固定するが、それを通る十分な空気流を可能にするように構成する。本実施形態では、電動ファン１５４は、下面１６０の近くに位置する入口を通って流れ、凝縮器１５２及びダクト１７２を通り、カウンターウェイト３４の上面１５８に位置する出口を通って流れるように、空気を追い込むように構成されている。

図３、４、５及び６を参照すると、カウンターウェイト組立体の代替的な実施形態の簡略化された概略図が示されている。

図３は、凝縮器、ファン、ファン取り付け具（図示せず）がカウンターウェイトの上面２５８に取り付けられているカウンターウェイトを示しており、本図の対応する構成要素には図１及び２に対して１００大きい符号が付されている。違いのみをより詳細に説明する。ダクト２７２がカウンターウェイト１３４を貫通して形成されており、２つの領域を有する。第１領域２７４は形状が実質的に長方形であり、第２領域２７６は領域間の接合部分に棚２７８を画定するようにより狭くなっている。グリル（図示せず）が、保護のためにカウンターウェイトの上に取り付けられていてもよい。

図４は、凝縮器、ファン及びファン取り付け具がカウンターウェイトの傾斜面又は曲面に取り付けられているカウンターウェイトを示しており、本図の対応する構成要素は図３に対して１００大きい符号が付されている。違いのみをより詳細に説明する。ダクト３７２がカウンターウェイト２３４を貫通して形成されており、２つの領域を有する。第１領域３７４は形状が実質的に長方形であり、第２領域３７６は領域間の接合部分に棚３７８を画定するようにより狭くなっている。第１領域３７４は実質的に曲面３６４に対して垂直に延びる。ダクト３７２はカウンターウェイト２３４の傾斜面３６４へと延び、カウンターウェイトを通って概ねＬ字形状に延び、カウンターウェイトの上面３５８に出口を提供するように構成されている。

図５は、本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイトを示し、本図の対応する構成要素には図４に対して１００大きい符号が付されている。カウンターウェイト３３４は、前述の実施形態の囲まれたダクトではなく、カウンターウェイトの一方の側に溝４８８を画定するように平面視において概ねＵ字形である。本実施形態では、凝縮器（図示せず）は、カウンターウェイト３３４の３つの側面によって囲まれる。本実施形態では、取り付け装置４７８は、溝４８８の３つの内側面の周りに延びる棚の形態で提供される。凝縮器は、その結果、棚４７８の下側に取り付けることが可能である。チャネル４８８の上部及び／又は開放側はグリル（図示せず）によって覆われていてもよい。保護板（図示せず）が、衝撃損傷から凝縮器等を保護するために、カウンターウェイトに固定されていてもよい。

図６は、本発明の代替的な実施形態に係るカウンターウェイト組立体を示し、本図の対応する構成要素には図５に対して１００大きい符号が付されている。装置は、取り付け装置５７８が溝５８８の対向する２つの側面にある凹部５８６によって提供されることを除き、図５と同様である。本実施形態では、凝縮器（図示せず）は、カウンターウェイト４３４に実質的に水平方向に挿入され、留め具（図示せず）によって適切に保持されることができる。

図７に示すように、類似部分には添え字’を加えた類似の数字で符号が付けられている代替的な実施形態では、運転室３０’は上部構造１４’に回転可能に取り付けられている。本実施形態では、カウンターウェイト３４’は、運転室に最も近い領域に曲面状の輪郭を有する。運転室３０’の前部３８’及び後部３６’は各々、運転室の回転を可能にするために、カウンターウェイト３４’の曲面状の輪郭に相補的な曲面状の輪郭を有する。相補的な曲面状の輪郭は、上部構造１４’に対する運転室３０’の回転を特にコンパクトに提供する。上部構造１４’に対する運転室３０’の回転は、カウンターウェイト３４’が運転室の後ろにある直線掘削位置と、カウンターウェイト組立体が運転室の前にある道路輸送位置との間で作業機械１０’が切り替わることを可能にする。図に示されるように、運転室３０’の後部がカウンターウェイト３４’の上面１５８’の上に延びるので、本実施形態では、ダクト１７２’の出口がカウンターウェイトの曲面１６４’に位置している。グリル１８２’がダクト１７２’の出口を覆うようにカウンターウェイトの曲面１６４に更に取り付けられていてもよい。

１つ以上の好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更や修正をなし得ることが理解されるであろう。

他の実施形態では、カウンターウェイトは、複数の相補的な部分によって形成され、複数の相補的な部分は、それらを積み重ねて互いに固定したときに、カウンターウェイトを通る空気流路と取り付け装置とを画定するカウンターウェイトを形成する。

本発明では、作業機械は中型の掘削機であると考えることができる。他の実施形態では、カウンターウェイト組立体は、他の作業機械、例えばテレハンドラー、ローダー又はクレーンに取り付けることができる。

他の実施形態では、異なる形式の熱交換器、例えば、エンジン、トランスミッション、ステアリング又は液圧システムを冷却するためのラジエータなどをカウンターウェイトに固定することができる。また、複数の熱交換器をカウンターウェイトに取り付けることができる。

他の実施形態では、取り付け装置は、ダクトの２つの対向する側面の棚に、各棚に位置する２つのねじ穴を設けるか、又はダクトの四隅の各々の突出面に、ねじ穴を備える各棚を設けるように、異なる形態であってもよい。

Claims

作業機械の作業アームと釣り合う質量を有するカウンターウェイトを含む作業機械用のカウンターウェイト組立体であって、
前記カウンターウェイトは、熱交換器をその上に取り付けるための取り付け装置を含み、かつ、その上に取り付けたときに空気が前記熱交換器を通って流れることを可能にする入口及び出口を有する空気流路を画定する、カウンターウェイト組立体。
前記熱交換器は前記取り付け装置に取り付けられる、請求項１に記載のカウンターウェイト組立体。
前記取り付け装置は前記熱交換器が４つの側面を囲まれるように構成される、請求項２に記載のカウンターウェイト組立体。
前記カウンターウェイトは、それを通るダクトの形態の空気流路を画定するように構成される、請求項３に記載のカウンターウェイト組立体。
前記熱交換器と連結するようにファンが取り付けられる、請求項２から４のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
前記カウンターウェイトは上面、底面、及び少なくとも１つの側面を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
前記取り付け装置は前記底面に近接するように配置される、請求項６に記載のカウンターウェイト組立体。
グリルをさらに含み、
前記グリルは前記上面に近接して取り付けられる、請求項６に記載のカウンターウェイト組立体。
前記取り付け装置は前記カウンターウェイト組立体の上面に近接するように配置される、請求項６に記載のカウンターウェイト組立体。
前記取り付け装置は前記カウンターウェイト組立体の側面に近接するように配置される、請求項６に記載のカウンターウェイト組立体。
前記取り付け装置は複数のねじ穴を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
前記ダクトは前記複数のねじ穴を含む少なくとも１つの取り付け面を画定するように構成される、請求項４に従属する請求項１１に記載のカウンターウェイト組立体。
前記熱交換器が前記取り付け組立体に取り付けられたときに、前記熱交換器は各取り付け面に当接する、請求項１２に記載のカウンターウェイト組立体。
前記カウンターウェイトは１つの要素で構成される単一部品、例えば鋳鉄部品又は鋼部品として形成される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
前記熱交換器は空気調和システムの凝縮器である、請求項１から１４のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
前記ファンは、前記入口を通して、前記凝縮器を通して前記出口へと空気を追い込むように構成される、請求項５から１５のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体。
作業機械であって、
作業動作を行うことができるように構成された作動アームと、
請求項１から１６のいずれか１項に記載のカウンターウェイト組立体と
を含む、作業機械。
運転室をさらに含み、
前記熱交換器は前記運転室用の空気調和ユニットの凝縮器である、請求項１７に記載の作業機械。
熱交換器が搭載されたカウンターウェイトを製造する方法であって、
ａ．空気流路と取り付け装置とを含むカウンターウェイトを製造するステップと、
ｂ．熱交換器を取り付け装置に取り付けるステップと
を含む、方法。
前記熱交換器は空気調和ユニットの凝縮器である、請求項１９に記載の方法。
ステップａ）において、前記空気流路はダクトを画定する、請求項２０に記載の方法。
ステップｄ）の後に、前記凝縮器にファンを固定するステップｅ）をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
ステップｅ）の後に、前記ファンにグリルを固定するステップｆ）をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
実質的に添付図面を参照して本明細書で説明し及び／又は添付図面に示すカウンターウェイト組立体。
実質的に添付図面を参照して本明細書で説明し及び／又は添付図面に示す作業機械組立体。
実質的に添付図面を参照して本明細書で説明し及び／又は添付図面に示すカウンターウェイト組立体を製造する方法。