JP2021156127A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】車体に着脱可能な照明装置の使い勝手を向上させた作業機械を提供する。【解決手段】作業機械は、電力が供給されて発光する発光部（４５）と、車体側バッテリ（１３）から供給された電力を蓄電し、蓄電した電力を発光部（４５）に供給する照明側バッテリ（４６）と、発光部（４５）及び照明側（４６）バッテリを制御する制御回路（４７）とを有し、制御回路（４７）は、照明装置（４０）が車体に装着されているときに、車体側バッテリ（１３）から供給された電力を、発光部（４５）及び照明側バッテリ（４６）に供給し、照明装置（４０）が車体から取り外されているときに、照明側バッテリ（４６）に蓄電された電力を発光部（４５）に供給する。【選択図】図７

Description

本発明は、照明装置を備えた建設機械に関する。

従来より、作業機械の一例である油圧ショベルは、夜間の掘削作業時や走行時に周囲を照らす照明装置を有している。また、作業機械のオペレータは、夜間の作業現場において、エンジンや車体の点検整備を行う場合、或いは車体周囲の安全確認を行う場合に、視線の先を照らす必要がある。

そこで、特許文献１には、車体前側に搭載した照明装置を脱着可能に保持する支持体と、照明装置に接続された給電ケーブルと、給電ケーブルの巻取り及び繰り出しを行うケーブルリールとを備える油圧ショベルが開示されている。特許文献１に記載の油圧ショベルによれば、支持体に取り付けられた照明装置は前照灯として機能し、支持体から取り外された照明装置はオペレータが携行灯として利用できる。

特開平９−１１９１４７号公報

しかしながら、特許文献１の照明装置を携行灯として利用する場合、オペレータは、ケーブルリールから給電ケーブルを繰り出しながら、目的地まで移動する必要がある。一方、携行灯として利用した照明装置を再び前照灯にする場合、給電ケーブルをケーブルリールに巻き取る必要がある。このように、特許文献１の照明装置は、使い勝手がよいとは言い難い。

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、車体に着脱可能な照明装置の使い勝手を向上させた作業機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンの駆動力によって動作する車体と、前記エンジンの駆動力によって発電する発電機と、前記発電機で発電された電力を蓄電する車体側バッテリとを備える作業機械であって、前記車体に着脱可能で、装着時に前記車体の周囲を照らす照明装置を備え、前記照明装置は、電力が供給されて発光する発光部と、前記車体側バッテリから供給された電力を蓄電し、蓄電した電力を前記発光部に供給する照明側バッテリと、前記発光部及び前記照明側バッテリを制御する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記照明装置が前記車体に装着されているときに、前記車体側バッテリから供給された電力を、前記発光部及び前記照明側バッテリに供給し、前記照明装置が前記車体から取り外されているときに、前記照明側バッテリに蓄電された電力を前記発光部に供給することを特徴とする。

本発明によれば、車体に着脱可能な照明装置の使い勝手が向上する。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図である。 油圧ショベルの正面図である。 開放位置のカバーを示す図である。 閉塞位置のカバーを示す図である。 ホルダと照明装置との分解斜視図である。 ホルダに照明装置を装着した状態を示す斜視図である。 油圧ショベル及び照明装置のハードウェア構成図である。

本発明に係る作業機械の実施形態である油圧ショベル１について、図面を用いて説明する。なお、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、ダンプトラック、モータグレーダー、ホイールローダ、クレーン等であってもよい。また、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

図１は、本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。図２は、油圧ショベル１の正面図である。図１及び図２に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２及び上部旋回体３は、車体の一例である。

下部走行体２は、左右一対のクローラ８ａ、８ｂを備える。そして、走行モータ（図示省略）の回転が伝達されて左右一対のクローラ８ａ、８ｂが回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、クローラ８ａ、８ｂに代えて、装輪式であってもよい。

上部旋回体３は、下部走行体２に旋回可能に支持されている。図１及び図２に示すように、上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前端中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機４と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ（運転席）７と、旋回フレーム５の後部に搭載されたカウンタウェイト６と、エンジン建屋１０とを主に備える。

フロント作業機４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ、４ｅ、４ｆとを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るための重量物である。

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。そして、キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、フロント作業機４が動作する。

エンジン建屋１０は、図７に示すエンジン１１、発電機１２、バッテリ（車体側バッテリ）１３の他、油圧ショベル１の構成部品（例えば、作動油タンク、油圧ポンプ、油圧回路、熱交換器、ファン、各種スイッチ等）が収容される空間である。

エンジン１１は、油圧ショベル１を動作（すなわち、下部走行体２を走行、上部旋回体３を旋回、フロント作業機４を起伏）させるための駆動力を発生させる。発電機１２は、エンジン１１の駆動力が伝達されて発電する。バッテリ１３は、発電機１２で発電された電力を蓄電し、蓄電した電力を油圧ショベル１の各部に供給する。

また、上部旋回体３は、照明装置４０（図５参照）を収容するための収容室２０を備える。図２に示すように、本実施形態に係る収容室２０は、上部旋回体３の前面において、左右方向に離間した２箇所に形成されている。但し、収容室２０の具体的なレイアウトは、図２の例に限定されない。

図３は、開放位置のカバー２２を示す図である。図４は、閉塞位置のカバー２２を示す図である。図３及び図４に示すように、収容室２０は、照明装置４０を収容可能な空間である。また、収容室２０は、上部旋回体３の前面に形成された開口２１を通じて、油圧ショベル１の外部に連通している。すなわち、照明装置４０は、開口２１を通じて収容室２０に挿入され、開口２１を通じて収容室２０から抜去される。

収容室２０の開口２１は、カバー２２によって開閉される。本実施形態に係るカバー２２は、ヒンジ２３によって回動可能に支持されている。ヒンジ２３は、開口２１の下方において、上部旋回体３に取り付けられている。ヒンジ２３は、左右方向に延びる回動軸線回りに、カバー２２を回動可能に支持する。これにより、カバー２２は、図３に示す開放位置と、図４に示す閉塞位置との間を回動（移動）する。

図３に示すように、開放位置のカバー２２は、開口２１を開放する。すなわち、カバー２２を開放位置に配置すると、収容室２０に対して照明装置４０が挿抜可能になる。一方、閉塞位置のカバー２２は、開口２１を閉塞する。すなわち、カバー２２を閉塞位置に配置すると、照明装置４０を収容室２０から取り出すことができない。

カバー２２は、把手２４と、マグネット２５と、スリット２６と、押圧突起２７とが取り付けられている。把手２４は、カバー２２の外面で、且つスリット２６よりカバー２２の回動先端側に配置されている。マグネット２５及び押圧突起２７は、カバー２２の内面で、且つスリット２６よりカバー２２の回動先端側に配置されている。スリット２６は、カバー２２を厚み方向に貫通する。

なお、「カバー２２の外面」とは、カバー２２が閉塞位置のときに、上部旋回体３の外側を向く面である。一方、「カバー２２の内面」とは、カバー２２が閉塞位置のときに、収容室２０の側を向く面である。但し、把手２４、マグネット２５、スリット２６、及び押圧突起２７の具体的なレイアウトは、前述の例に限定されない。

把手２４は、開放位置及び閉塞位置にカバー２２を回動させる際にオペレータが把持する部分である。マグネット２５は、上部旋回体３との間に生じる引力によって、カバー２２を閉塞位置に保持する。すなわち、マグネット２５は、油圧ショベル１の振動などによって、カバー２２が閉塞位置から開放位置に回動するのを規制する回動規制部である。但し、回動規制部の具体例はマグネット２５に限定されず、上部旋回体３に係止される係止部であってもよい。

スリット２６には、透明パネルが嵌め込まれている。そして、スリット２６は、カバー２２が閉塞位置のときに、収容室２０に収容された照明装置４０のＬＥＤ４５（図７参照）に対面する。すなわち、ＬＥＤ４５から出力された光は、スリット２６を通じて収容室２０の外部に照射される。

押圧突起２７は、カバー２２の内面から突出している。押圧突起２７は、カバー２２が閉塞位置のときに、収容室２０に収容された照明装置４０を、収容室２０の奥面に向けて押圧する。換言すれば、押圧突起２７は、カバー２２が閉塞位置のときに、収容室２０に収容された照明装置４０を、後述する電極３１に接点４３（図５参照）を接触させる向きに押圧する。

図５は、ホルダ３０と照明装置４０との分解斜視図である。図６は、ホルダ３０に照明装置４０を装着した状態を示す斜視図である。図７は、油圧ショベル１及び照明装置４０のハードウェア構成図である。収容室２０には、照明装置４０を保持するホルダ３０が収容されている。ホルダ３０は、矩形状の収容室２０を、照明装置４０の外形に沿った形状にするための充填材としての役割を担う。すなわち、本実施形態では、ホルダ３０の内壁が実質的に収容室２０の内壁を構成する。

ホルダ３０は、照明装置４０の筐体４１の外形に沿う内部空間を有する箱型である。ホルダ３０は、少なくとも前面が開放されている。すなわち、照明装置４０は、ホルダ３０の前面を通じて、ホルダ３０に挿抜される。ホルダ３０は、電極３１と、左右一対の係止部３２とを備える。但し、ホルダ３０を省略して、電極３１及び係止部３２を収容室２０に直接形成してもよい。

電極３１は、開口２１と反対側の奥壁３３に形成されている。電極３１は、奥壁３３から突出している。また、電極３１は、奥壁３３に向かって弾性変形可能に構成されている。電極３１は、例えば、導電材料で形成された板バネである。さらに、電極３１は、有線ケーブル３４によってバッテリ１３に電気的に接続されている。

左右一対の係止部３２は、ホルダ３０の前面において、ホルダ３０の内部空間を挟んで設けられている。係止部３２は、ホルダ３０に保持された照明装置４０の向きを固定する役割を担う。係止部３２は、ホルダ３０に保持された照明装置４０の被係止部４４を係止する底壁３５及び立壁３６で構成される。底壁３５は、被係止部４４に下方から当接する。立壁３６は、底壁３５の後端から上方に立設されて、被係止部４４に後方から当接する。

照明装置４０は、上部旋回体３に着脱可能に構成されている。より詳細には、照明装置４０は、収容室２０に挿抜可能に構成されている。そして、収容室２０に収容された照明装置４０は、油圧ショベル１（より詳細には、上部旋回体３）の前方を照らす前照灯として機能する。一方、収容室２０から引き出された照明装置４０は、オペレータが携行して移動できる携行灯として機能する。

図５〜図７に示すように、照明装置４０は、筐体４１と、前面窓４２と、接点４３と、左右一対の被係止部４４と、ＬＥＤ（発光部）４５と、バッテリ（照明側バッテリ）４６と、制御回路４７と、被押圧部４８とを主に備える。但し、照明装置４０の具体的な形状は、図５の例に限定されない。

筐体４１は、前面窓４２、接点４３、及び被係止部４４を支持すると共に、ＬＥＤ４５、バッテリ４６、及び制御回路４７を内部空間に収容する。前面窓４２は、筐体４１の一端（前端）に支持されている。前面窓４２は、ＬＥＤ４５から出力された光を透過する。接点４３は、筐体４１の他端（後端）に露出されている。接点４３は、制御回路４７に電気的に接続されている。そして、接点４３は、前面窓４２を開口２１の側に向けて照明装置４０を収容室２０に収容したときに、電極３１に当接する。

被押圧部４８は、前面窓４２の上面に設けられている。被押圧部４８は、カバー２２が閉塞位置のときに、押圧突起２７によって照明装置４０が奥壁３３に近づく向きに押圧される。換言すれば、押圧突起２７は、カバー２２が閉塞位置のときに、電極３１に接点４３を接触させる向きに、被押圧部４８を押圧する。これにより、電極３１が奥壁３３に近づく向きに弾性変形される。そして、弾性復帰しようとする電極３１が接点４３に確実に接続される。

左右一対の被係止部４４は、前面窓４２の側面から外方に突出している。被係止部４４は、例えば、平板形状である。被係止部４４は、照明装置４０がホルダ３０に挿入されたときに、底壁３５の上面と、立壁３６の前面とに当接することによって、前面窓４２（より詳細には、前面窓４２の奥に配置されるＬＥＤ４５）の向きを固定する。

ＬＥＤ４５は、電力の供給を受けて発光する。ＬＥＤ４５は、筐体４１の内部において、前面窓４２の方向を向けて配置されている。すなわち、ＬＥＤ４５から出力された光は、前面窓４２を透過して、照明装置４０の外部に照射される。但し、発光部の具体例はＬＥＤ４５に限定されず、蛍光灯などであってもよい。

バッテリ４６は、筐体４１の内部に収容されている。バッテリ４６は、バッテリ１３から供給される電力を蓄電し、蓄電した電力をＬＥＤ４５に供給する。バッテリ４６の充電及び放電は、制御回路４７によって制御される。

制御回路４７は、電極３１と接点４３とが電気的に接続されているときに、バッテリ１３から供給される電力を、ＬＥＤ４５及びバッテリ４６に供給する。すなわち、照明装置４０が前照灯として機能するとき、バッテリ１３から供給される電力によって、ＬＥＤ４５が発光すると共にバッテリ４６が充電される。また、制御回路４７は、バッテリ４６に所定量の電力が蓄電されると、バッテリ４６への電力の供給を停止する。

一方、制御回路４７は、電極３１と接点４３とが離間されているときに、バッテリ４６から供給される電力をＬＥＤ４５に供給する。すなわち、照明装置４０が携行灯として機能するとき、内蔵されたバッテリ４６から供給される電力でＬＥＤ４５が発光する。換言すれば、携行灯として機能する照明装置４０は、油圧ショベル１と有線ケーブルで接続されていなくても、ＬＥＤ４５を発光させることができる。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

上記の実施形態によれば、照明装置４０を前照灯及び携行灯として利用することができる。そして、油圧ショベル１と有線ケーブルで接続することなく、照明装置４０を携行灯として利用することができるので、照明装置４０の使い勝手が向上する。

より詳細には、携行灯として機能する照明装置４０が内蔵のバッテリ４６で発光するので、オペレータの作業範囲が有線ケーブルによって制限されることがない。また、照明装置４０を前照灯として利用している間にバッテリ４６が充電されるので、照明装置４０を収容室２０から取り出した際に、バッテリ４６の蓄電量が足りずに前照灯として利用できなくなるのを防止できる。

ここで、上部旋回体３に対して照明装置４０を着脱可能にすると、電極３１と接点４３との接続不良によって、前照灯としての機能が減殺される可能性がある。そこで上記の実施形態によれば、押圧突起２７によって照明装置４０を押圧することによって、接点４３を電極３１に確実に接触させることができる。その結果、照明装置４０の前照灯としての機能を担保することができる。

また、上部旋回体３に対して照明装置４０を着脱可能にすると、油圧ショベル１が発生させる振動などによって、照明装置４０が脱落したり、照明装置４０が照らす向きが変化する可能性がある。そこで上記の実施形態によれば、照明装置４０を収容室２０に収容して、開口２１をカバー２２で閉塞するので、前照灯として機能する照明装置４０が上部旋回体３から脱落するのを防止することができる。また、ホルダ３０の係止部３２で照明装置４０の被係止部４４を係止することによって、ホルダ３０内における照明装置４０の位置（より詳細には、ＬＥＤ４５の向き）を固定することができる。

なお、上記実施形態では、上部旋回体３に装着された照明装置４０を前照灯として機能させる例を説明したが、照明装置４０が照らす向きは上部旋回体３の前方に限定されず、側方や後方でもよい。すなわち、上部旋回体３に装着された照明装置４０は、油圧ショベル１の周囲を照らすものであればよい。また、上部旋回体３に対する照明装置４０の装着方法は、前述の例に限定されず、マグネットなどで結合してもよい。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント作業機
４ａ ブーム
４ｂ アーム
４ｃ バケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ，３３ 油圧シリンダ
５ 旋回フレーム
６ カウンタウェイト
７ キャブ（運転席）
８ａ，８ｂ クローラ
１０ エンジン建屋
１１ エンジン
１２ 発電機
１３ バッテリ（車体側バッテリ）
２０ 収容室
２１ 開口
２２ カバー
２３ ヒンジ
２４ 把手
２５ マグネット
２６ スリット
２７ 押圧突起
３１ 電極
３２ 係止部
３３ 奥壁
３４ 有線ケーブル
３５ 底壁
３６ 立壁
４０ 照明装置
４１ 筐体
４２ 前面窓
４３ 接点
４４ 被係止部
４５ ＬＥＤ（発光部）
４６ バッテリ（照明側バッテリ）
４７ 制御回路
４８ 被押圧部

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンの駆動力によって動作する車体と、
   前記エンジンの駆動力によって発電する発電機と、
   前記発電機で発電された電力を蓄電する車体側バッテリとを備える作業機械であって、
   前記車体に着脱可能で、装着時に前記車体の周囲を照らす照明装置を備え、
   前記照明装置は、
   電力が供給されて発光する発光部と、
   前記車体側バッテリから供給された電力を蓄電し、蓄電した電力を前記発光部に供給する照明側バッテリと、
   前記発光部及び前記照明側バッテリを制御する制御回路とを有し、
   前記制御回路は、
   前記照明装置が前記車体に装着されているときに、前記車体側バッテリから供給された電力を、前記発光部及び前記照明側バッテリに供給し、
   前記照明装置が前記車体から取り外されているときに、前記照明側バッテリに蓄電された電力を前記発光部に供給す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、
   前記車体は、
   前記車体の外面に開口し、前記発光部を前記開口側に向けて前記照明装置を収容可能な収容室と、
   前記開口を開放する開放位置及び前記開口を閉塞する閉塞位置に移動可能で、前記閉塞位置で前記開口に対面する部分が透明なカバーとを有することを特徴とする作業機械。
3. 請求項２に記載の作業機械において、
   前記収容室は、前記開口と反対側の奥壁に、前記車体側バッテリに電気的に接続された電極を有し、
   前記照明装置は、前記発光部と反対側の面に、前記制御回路に電気的に接続された接点を有し、
   前記カバーは、前記閉塞位置のときに、前記収容室に収容された前記照明装置を、前記電極に前記接点を接触させる向きに押圧する押圧突起を有することを特徴とする作業機械。
4. 請求項２に記載の作業機械において、
   前記収容室は、前記照明装置に設けられた被係止部を係止して、前記発光部の向きを固定する係止部を有することを特徴とする作業機械。

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