JP2021130905A

JP2021130905A - 作業用車両

Info

Publication number: JP2021130905A
Application number: JP2020024885A
Authority: JP
Inventors: 雄一郎小林; Yuichiro Kobayashi
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2040-02-18
Also published as: JP7157091B2

Abstract

【課題】特に狭い場所での作業を可能とするため、小型化を図りつつ、フロントガードの装着およびＦＯＰＳ対策の実現が可能な作業用車両を提供する。【解決手段】本発明に係る作業用車両１は、車体１０と、油圧駆動されるアーム２４の先端部にブレーカ２８およびバケット２６が選択的に着脱可能に取付けられる駆動装置と、オペレータが着座するシート３４および駆動装置の操作を行う操作部４０を有するキャノピー１４と、を備える作業用車両であって、キャノピー１４は、シート３４に対して駆動装置側となる前部位置に二本の前部ポール４６Ａ、４６Ｂが立設されると共に駆動装置と逆側となる後部位置に一本の後部ポール４２が立設されており、且つ、二本の前部ポール４６Ａ、４６Ｂに掛け渡されて取付けられるフロントガード４４を有し、フロントガード４４は、金属材料を用いた枠部材に、安全ガラスを用いた透明板が固定された構成を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、作業用車両に関し、さらに詳細には、掘削作業を行う作業用車両に関する。

作業用車両の例として、左右一対のクローラを有する走行装置と、走行装置上に旋回可能に設けられた車体と、油圧駆動されるアームの先端にブレーカおよびバケットが選択的に着脱可能に取付けられる駆動装置とを備える掘削機（パワーショベル、エクスカベーター等とも称される）が従来より知られている。

特に、駆動装置にブレーカを装着して作業を行う際には、破砕された岩石等が飛散し易いため、キャノピーの前部にフロントガードを備える掘削機も開発されている（特許文献１：特開２０１５−０９６６７３号公報参照）。

特開２０１５−０９６６７３号公報

一例として、深礎掘削機のように鉄塔や橋脚の基礎堀（深礎堀）を主たる作業用途とする掘削機においては、ブレーカ装置の使用頻度が高いため、フロントガード装着の要請が強い。さらに、落下物保護構造（ＦａｌｌｉｎｇＯｂｊｅｃｔＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：以下、ＦＯＰＳと称する）対策も求められる。その一方で、掘削した立孔の壁面に沿って設置されるライナープレート内で掘削作業を行うため、可能な限り小型化を図る必要がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、特に狭い場所での作業を可能とするため、小型化を図りつつ、フロントガードの装着およびＦＯＰＳ対策の実現が可能な作業用車両を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

本発明に係る作業用車両は、車体と、油圧駆動されるアームの先端部にブレーカおよびバケットが選択的に着脱可能に取付けられる駆動装置と、オペレータが着座するシートおよび前記駆動装置の操作を行う操作部を有するキャノピーと、を備える作業用車両であって、前記キャノピーは、前記シートに対して前記駆動装置側となる前部位置に二本の前部ポールが立設されると共に前記駆動装置と逆側となる後部位置に一本の後部ポールが立設されており、且つ、前記二本の前部ポールに掛け渡されて取付けられるフロントガードを有し、前記フロントガードは、金属材料を用いた枠部材に、安全ガラスを用いた透明板が固定された構成を有することを要件とする。

本発明によれば、小型化が可能で、且つ、フロントガードの装着およびＦＯＰＳ対策の実現が可能な作業用車両が実現できる。したがって、特に、立孔内に例示されるような狭い場所での作業を安全に行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る作業用車両の例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る作業用車両の例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る作業用車両の例を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る作業用車両の使用状態の例を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１〜図３は、本実施形態に係る作業用車両１の例を示す概略図であって、図１は前部左方からの斜視図、図２は前部上方からの斜視図、図３は上部左方からの斜視図である。また、図４は、図１の作業用車両１を深礎掘削機として使用する状態を示す斜視図である。なお、図をわかり易くするために構成要素の一部について図示を省略する場合がある。また、説明の便宜上、図中において矢印により作業用車両１の上下、左右、前後の方向を示す場合がある。また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

はじめに、作業用車両１の全体構成について説明する。ここでは、クローラ（無端状の履帯）を備えて走行する掘削機を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

作業用車両１は、図１に示すように、左右一対のクローラ３０を有する走行装置１２と、走行装置１２上に旋回可能に設けられた車体１０と、車体１０に設けられた駆動装置（ショベル装置１６等）とを備えて構成されている。変形例としてブレード装置（不図示）をさらに備える構成としてもよい。また、車体１０には、中央部にオペレータ（作業者）が乗車して操縦を行う開放型のキャノピー１４が設けられ、後部に走行装置・駆動装置等を駆動するための駆動源（一例として電動モータ（不図示））が収容される機器室２０が設けられている。本実施形態においては、車体１０の後部壁１０Ａがカウンターウェイトを兼ねる構成となっている。

なお、作業用車両１が「深礎掘削機」として用いられる場合には、掘削した立孔の壁面に沿ってライナープレートＬを固定して孔壁の崩壊を防ぎながら立孔を構築する作業を行う。そのため、図１〜図４に示すように走行装置１２のクローラ３０も、ライナープレートＬ内で廻り込み移動しながらの掘削が可能となるように、左右間でθ＝７０［°］の開脚配置が可能となる構成としている（通常の平行配置も可能である）。また、地上より立孔内に引入れた電源ケーブルを車体１０に設けられたコネクタ（不図示）に接続することによって電源供給が行われ、上記の駆動源（ここでは、電動モータ）が駆動される構成としている。これによれば、車体１０に駆動用のバッテリーを搭載する必要がないため、車両全体の大幅な小型化を図ることが可能となる。さらに、車体１０は、後方部の左右両端１０ａ、１０ｂがライナープレートＬの内周面に沿うように平面視において面取り形状もしくは角丸め形状またはそれらの組合せ形状に形成されている。これによれば、特に車体１０を回転させながら掘削作業を行う際に、車体１０の後方部の左右両端１０ａ、１０ｂが周囲のライナープレートＬと接触してしまうことの防止が可能となる。

次に、駆動装置（一例として、ショベル装置１６）について説明する。ショベル装置１６は、車体１０の前部に上下揺動可能に枢結されたブーム２２と、ブーム２２の先端部に上下揺動可能に枢結されたアーム２４と、アーム２４の先端部に上下揺動可能に枢結されたバケット２６とを備えて構成されている。これらの各機構は、油圧駆動式のシリンダによって揺動作動される。一例として、ブーム２２は油圧駆動式のシリンダ（不図示）によって揺動作動され、アーム２４は油圧駆動式のシリンダ３２Ａによって揺動作動され、バケット２６は油圧駆動式のシリンダ３２Ｂによって揺動作動される。

ここで、油圧駆動式の上記シリンダ３２Ａ、３２Ｂ等の駆動を行うための機構は、前述の駆動源により駆動される油圧ポンプ、制御バルブ等から構成されている（いずれも不図示）。オペレータの操作に応じて制御バルブ類を作動させ、油圧ポンプから送出される作動油を各シリンダに供給する制御が行われる。これにより、バケット２６が所望の作動をして、掘削等の作業を行うことができる。なお、油圧ポンプから送られる作動油によって駆動される装置はショベル装置１６に限定されるものではない。

本実施形態においては、アーム２４の先端部にバケット２６およびブレーカ２８が選択的に着脱可能に取付けられる構成を備えており、図１〜図３は駆動装置がバケット２６を備えたショベル装置１６の構成例を示し、図４は駆動装置がブレーカ２８を備えたブレーカ装置１８の構成例を示している。なお、ブレーカ装置１８は、公知の油圧駆動式の機構を備えている。

次に、キャノピー１４は、オペレータが搭乗して着座するシート３４を備えている。可能な限り小型化を図るために、シート３４の後部左端は１０〜２０［ｍｍ］程度の隙間でカウンターウェイト部（車体１０の後部壁１０Ａ）に近接する配置で構成されている。また、シート３４の前方位置には走行装置１２および駆動装置の作動を操作するための各種の操作レバー、操作スイッチおよび種々の車両情報を表示する表示装置等が設けられた操作部４０を備えている。また、オペレータが乗降を行う乗降口３６が車体１０の左側に設けられている。

また、キャノピー１４は、シート３４に対して駆動装置（ショベル装置１６、ブレーカ装置１８）側となる前部位置の左右両側に二本の前部ポール４６が立設されている。また、シート３４に対して駆動装置（ショベル装置１６、ブレーカ装置１８）側とは逆側となる後部位置の右側に一本の後部ポール４２が立設されている。前部ポール４６（第１前部ポール４６Ａ、第２前部ポール４６Ｂ）および後部ポール４２の上端には、板状の金属材料を用いて形成された屋根部３８が設けられている。

ここで、屋根部３８は、後方部の左端３８ａがライナープレートＬの内周面に沿うように平面視において面取り形状もしくは角丸め形状またはそれらの組合せ形状に形成されている。これによれば、特に車体１０を回転させながら掘削作業を行う際に、屋根部３８の後方部の左端３８ａが周囲のライナープレートＬと接触してしまうことの防止が可能となる。

しかしながら、屋根部３８は車体１０において地面から最も遠い位置に配設されているため、例えば作業場所の凹凸等に起因して車体１０が傾斜した場合には、屋根部３８の振れ幅が最も大きくなって、掘削した立孔の壁面に固定したライナープレートＬとの接触が生じ易いという問題がある（特に左側へ振れた場合）。この問題に対して、本実施形態に係る屋根部３８は、平面視において、屋根部３８の後方部の左端３８ａは、車体１０の後方部の左端１０ａよりも、車体１０の内方位置となるように配設された構成を備えている。これによれば、車体１０が傾斜した場合においても、屋根部３８の後方部の左端３８ａがライナープレートＬに接近しないようにすることができるため、上記のライナープレートＬとの接触という問題の解決を図ることができる。

次に、本実施形態に係る前部ポール４６および後部ポール４２について詳しく説明する。前部ポール４６として、車体１０の左右方向の側端（ここでは左端１０ａ）寄りに設けられる第１前部ポール４６Ａおよび車体１０の左右方向の中央寄りに設けられる第２前部ポール４６Ｂを備えている。また、後部ポール４２は車体１０の左右方向の中央寄り（ここでは、左右方向において第２前部ポール４６Ｂと同位置）に設けられている。なお、前部ポール４６および後部ポール４２は、例えば、構造用金属材料（ＳＧＰ、ＳＴＫＭ等）を用いて形成されている。

仮に、従来の作業用車両のように、前部ポールが中央寄りに一本、後部ポールが中央寄りに一本の構成とすると、フロントガードの取付けが不可能となり、また、上方からの落下物に対する保護強度を高めることが困難なため、ＦＯＰＳ対策が不十分となってしまう問題が生じる。一方、従来の他の作業用車両のように、前部ポールが左右両側に二本、後部ポールが左右両側に二本の構成とすると、特に作業用車両１が「深礎掘削機」として用いられる場合に、車体の左端寄りに設けられる後部ポールがライナープレートＬに接触し易くなるため、カウンターウェイト部（車体の後部壁）をライナープレートＬに近接する位置となるまで車両を後退させて作業を行うことが不可能となってしまう問題が生じる。これらの問題に対して、上記の本実施形態に係る構成によれば、フロントガード４４（後述の第１フロントガード４４Ａおよび第２フロントガード４４Ｂ）を、二本の前部ポール４６Ａ、４６Ｂに掛け渡して取付けることができる。すなわち、高強度で耐久性の高いフロントガード構造が実現できる。また、前部ポールおよび後部ポールが一本ずつの場合よりも、上方からの落下物に対する保護強度を高めることができるため、十分なＦＯＰＳ対策が可能となる。さらに、車体１０の後部左端１０ａ寄りに後部ポールを設けない構成が実現できるため、特にライナープレートＬ内での掘削作業の際に、車体１０とライナープレートＬとの接触を回避しつつ、より広い作業面積を確保して掘削を行うことが可能となる。

本実施形態においては、第１前部ポール４６Ａが車体１０のベースフレーム１０Ｂに対して外側面（ここでは、左側面）に固定される構成に特徴を有している（一例として、ボルトを用いて固定されている）。従来の作業用車両においては、ポールを車体のベースフレームに対して外側面に固定すると、車体の回転動作（正面に対して左右それぞれ１８０［°］の範囲での回転動作）時に、周囲の物体と接触する可能性が高まるため、そのような固定構造は避けられていた。しかし、本実施形態に係る作業用車両１が「深礎掘削機」として用いられる場合には、作業領域として、せいぜい、正面に対して左右それぞれ４０［°］の範囲での回転動作ができれば足りる。したがって、第１前部ポール４６Ａが周囲のライナープレートＬと接触してしまう問題が生じ難い。また、オペレータの足置きスペース１４ａに第１前部ポール４６Ａの取付け部を設けない構成が実現できるため、キャノピー１４ひいては車両全体の小型化を図ることが可能となる。

ここで、本実施形態に係る第１前部ポール４６Ａおよび第２前部ポール４６Ｂは、下方部４６ａが直立状（一例として、ベースフレーム１０Ｂの直交軸に対して０〜５［°］程度）で、上方部４６ｂが車体１０の前後方向の後方に傾斜状（一例として、ベースフレーム１０Ｂの直交軸に対して５〜１０［°］程度、より好適には６〜７［°］程度）に形成されている。さらに、第１フロントガード４４Ａは下方部４６ａに固定され、第２フロントガード４４Ｂは上方部４６ｂに固定され、且つ、正面視において第１フロントガード４４Ａの上端４４ａと第２フロントガード４４Ｂの下端４４ｂとが所定寸法（２０〜３０［ｍｍ］程度）の重なりを有し、側面視において第１フロントガード４４Ａの上端４４ａの位置よりも、第２フロントガード４４Ｂの下端４４ｂの位置が所定隙間（１０［ｍｍ］程度）で車体１０の前後方向の前方に突出するように配設されている。

この構成によれば、例えば、作業用車両１を搬送車両等の荷台に載置させたり、掘削した立孔に対して上昇・下降移動をさせたりする場合に、吊りポイント５０に緊縛部材（チェーン、ワイヤ、ロープ、もしくはベルト等）を係止させてクレーン等によって吊り上げが行われるが、その際、傾斜状の配置である構成によって、緊縛部材（不図示）が第２前部ポール４６Ｂや第２フロントガード４４Ｂに接触して破損させてしまうことの防止が可能となる。また、所定寸法の重なりを有する構成によって、破砕されて飛散した岩石等がオペレータまで到達してしまうことの防止が可能となる。

なお、他の実施形態として、第１前部ポール４６Ａおよび第２前部ポール４６Ｂは、下方部４６ａが直立状（一例として、ベースフレーム１０Ｂの直交軸に対して０〜５［°］程度）で、上方部４６ｂが車体１０の前後方向の前方に傾斜状（一例として、ベースフレーム１０Ｂの直交軸に対して５〜１０［°］程度）に形成される構成とすることが考えられる。その場合、緊縛部材が第２前部ポール４６Ｂや第２フロントガード４４Ｂに接触しない位置に吊りポイント５０を配設すればよい。この構成によれば、特に立孔内で掘削を行う際等、オペレータが第２フロントガード４４Ｂ側から上方視認する作業が容易となる。ただし、この構成に限定されるものではなく、下方部４６ａも前方に傾斜状としてもよい。

次に、本実施形態に係るフロントガード４４（４４Ａ、４４Ｂ）は、金属材料を用いた枠部材（一例として、Ｌ字鋼）に、安全ガラス（一例として、強化ガラス、あるいはアクリル、ポリカーボネート等の樹脂ガラス等）を用いた透明板が固定された構成を備えている。これによれば、従来のメッシュ状のフロントガードと比較して、破砕されて飛散した岩石等がオペレータまで到達してしまうことの防止が可能となる。

ここで、夜間やライナープレートＬ内で掘削作業を行う際には、作業場所を照らす作業用ライトが必要となる。本実施形態に係る作業用ライト５２は、操作部４０の前部に固定されている。これによれば、設置スペースが限られている中で、作業用ライト５２の設置が可能となり、また、作業用ライト５２への電気配線の取り回しが容易となり、さらに、低い位置への配置によって広範囲を照らすことが可能となる。

その一方で、操作部４０と第１フロントガード４４Ａとの間の空間に作業用ライト５２が配設される構成となるため、次の問題が生じる。一つは、安全ガラスを用いた第１フロントガード４４Ａに作業用ライト５２の光が反射して、前方が見え難くなってしまう問題である。もう一つは、作業用車両１の小型化を図るために、操作部４０と第１フロントガード４４Ａとの間には、オペレータが手を入れられる隙間がなく、作業用ライト５２の光軸調整ができないという問題である。

これらの問題に対して、本実施形態においては、第１フロントガード４４Ａは、作業用ライト５２の照射位置において、作業用ライト５２のレンズ５２ａの外形よりも大きく且つオペレータがキャノピー１４の外部からレンズ５２ａを把持可能な大きさの切欠き部４８を有する構成により解決を図っている。これによれば、切欠き部４８があることによって第１フロントガード４４Ａによる作業用ライト５２の光の反射を生じさせない効果が得られる。また、オペレータが外部（第１フロントガード４４Ａのシート３４側と逆側）から作業用ライト５２のレンズ５２ａを把持できるため、光軸調整が可能となる効果が得られる。

なお、本実施形態に係る作業用車両１における走行および作業のためのその他の機構（駆動機構、制御機構等）については、公知の作業用車両（ここでは、掘削機）と同様であるため、詳細の説明を省略する。

以上説明した通り、本発明に係る作業用車両によれば、小型化が可能で、且つ、フロントガードの装着およびＦＯＰＳ対策の実現が可能となる。したがって、特に、立孔内に例示されるような狭い場所での作業を安全に行うことが可能となる。

なお、本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、キャノピーの乗降口が車体の右側に設けられた作業用車両の場合に関しては、前述の実施形態に係る構成を左右逆に設定することによって、同じ作用効果を得ることができる。

また、作業用車両として掘削機を例に挙げて説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、スキッドステアローダ、クローラキャリア等の他の作業用車両に対しても同様に適用することが可能な技術である。

１作業用車両
１０車体
１０Ａ後部壁
１０Ｂベースフレーム
１２走行装置
１４キャノピー
１６駆動装置（ショベル装置）
１８駆動装置（ブレーカ装置）
２４アーム
２６バケット
２８ブレーカ
３０クローラ
３４シート
３８屋根部
４０操作部
４２後部ポール
４４フロントガード
４６前部ポール
４８切欠き部
５０吊りポイント
５２作業用ライト
Ｌライナープレート

Claims

車体と、
油圧駆動されるアームの先端部にブレーカおよびバケットが選択的に着脱可能に取付けられる駆動装置と、
オペレータが着座するシートおよび前記駆動装置の操作を行う操作部を有するキャノピーと、を備える作業用車両であって、
前記キャノピーは、前記シートに対して前記駆動装置側となる前部位置に二本の前部ポールが立設されると共に前記駆動装置と逆側となる後部位置に一本の後部ポールが立設されており、且つ、前記二本の前部ポールに掛け渡されて取付けられるフロントガードを有し、
前記フロントガードは、金属材料を用いた枠部材に、安全ガラスを用いた透明板が固定された構成を有すること
を特徴とする作業用車両。
前記前部ポールとして、前記車体の左右方向の側端寄りに設けられる第１前部ポールおよび前記車体の左右方向の中央寄りに設けられる第２前部ポールを備え、
前記第１前部ポールおよび前記第２前部ポールは、下方部が直立状で、上方部が後方に傾斜状に形成されており、
前記フロントガードとして、第１フロントガードおよび第２フロントガードを備え、
前記第１フロントガードは前記下方部に固定され、前記第２フロントガードは前記上方部に固定され、且つ、正面視において前記第１フロントガードと前記第２フロントガードとが所定寸法の重なりを有し、側面視において前記第１フロントガードの上端位置よりも、前記第２フロントガードの下端位置が所定隙間で前方に突出するように配設されていること
を特徴とする請求項１記載の作業用車両。
前記操作部の前部に固定される作業用ライトをさらに備え、
前記第１フロントガードは、前記作業用ライトの照射位置において、前記作業用ライトのレンズの外形よりも大きく且つ前記オペレータが前記キャノピーの外部から前記レンズを把持可能な大きさの切欠き部を有すること
を特徴とする請求項２記載の作業用車両。
前記第１前部ポールは、前記車体のベースフレームに対して外側面に固定されていること
を特徴とする請求項２または請求項３記載の作業用車両。
前記作業用車両は、作業場所に設置されるライナープレート内で掘削を行う深礎掘削機であって、
前記車体は、後方部の左右両端が前記ライナープレートの内周面に沿うように平面視において面取り形状もしくは角丸め形状またはそれらの組合せ形状に形成されており、
前記前部ポールおよび前記後部ポールの上端に設けられる屋根部は、後方部の左端が前記ライナープレートの内周面に沿うように平面視において面取り形状もしくは角丸め形状またはそれらの組合せ形状に形成されており、
平面視において、前記屋根部の後方部の左端は、前記車体の後方部の左端よりも、前記車体の内方位置となるように配設されていること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の作業用車両。