JP2023043902A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】建屋の内部の視認性を高めると共に、安定した姿勢でメンテナンス作業を行うことができる作業機械を提供する。
【解決手段】作業機械は、車体（３）と、車体（３）を動作させるための構成部品を収容する内部空間を有する建屋（８）と、内部空間の上面を開放する開放位置、及び内部空間の上面を閉塞する閉塞位置に移動可能に、建屋（８）に支持された開閉カバー（１９）と、閉塞位置にある開閉カバー（１９）によって覆われる内部空間内、または閉塞位置にある開閉カバー（１９）に隣接する建屋（８）の上面に配置される第１ステップ（２４）と、閉塞位置にある開閉カバー（１９）によって覆われる内部空間内で且つ第１ステップ（２４）より低い位置に配置される第２ステップ（２５）とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、メンテナンスの際の足場となるステップを備えた作業機械に関する。

従来より、車体と、車体を動作させるための構成部品（例えば、エンジン）を収容する建屋と、建屋の上面を開閉する開閉カバーとを備える作業機械が知られている。このような作業機械では、建屋に収容された構成部品を定期的にメンテナンスする必要がある。

そこで、特許文献１に記載の作業機械では、建屋に収容された構成部品をメンテナンスする際の足場となるステップを備える。より詳細には、特許文献１のステップは、エンジンの上方で、且つカバーを開いたときに露出される位置に配置されている。

特開２０００－２５７１１５号公報

オペレータが安定した姿勢でメンテナンス作業を行うためには、足場となるステップの面積が大きいのが望ましい。しかしながら、特許文献１において、ステップの面積を大きくすると、建屋の内部の視認性が低下するという課題がある。

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、建屋の内部の視認性を高めると共に、安定した姿勢でメンテナンス作業を行うことができる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、車体と、前記車体を動作させるための構成部品を収容する内部空間を有する建屋と、前記内部空間の上面を開放する開放位置、及び前記内部空間の上面を閉塞する閉塞位置に移動可能に、前記建屋に支持された開閉カバーとを備える作業機械において、前記閉塞位置にある前記開閉カバーによって覆われる前記内部空間内、または前記閉塞位置にある前記開閉カバーに隣接する前記建屋の上面に配置される第１ステップと、前記閉塞位置にある前記開閉カバーによって覆われる前記内部空間内で且つ前記第１ステップより低い位置に配置される第２ステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、建屋の内部の視認性を高めると共に、安定した姿勢でメンテナンス作業を行うことができる作業機械を得ることができる。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。 上面パネルを取り外した上部旋回体の平面図である。 開閉カバーを閉じた状態のエンジン建屋の斜視図である。 第１開閉カバーを開いた状態のエンジン建屋の斜視図である。 図４の要部拡大図である。 保持機構によって開放位置に保持された第１開閉カバーを示す図である。 開閉カバーを閉じた状態のエンジン建屋の斜視図の他の例である。

本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。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。なお、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。

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。上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）の駆動力が伝達されて、下部走行体２に対して旋回する。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の後端に配置されたカウンタウェイト６と、キャブ７及びカウンタウェイト６の間で旋回フレーム５に支持されたエンジン建屋８（建屋）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もので、上面視円弧形状を成す重量物である。

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８は、フロント作業機４及びキャブ７より後方で、カウンタウェイト６より前方において、旋回フレーム５に支持されている。エンジン建屋８は、上面パネル８Ｔ、左右一対の側面パネル８Ｌ、８Ｒ、及び背面パネル８Ｂで囲まれた内部空間を有する。より詳細には、上面パネル８Ｔは内部空間の上面を画定し、側面パネル８Ｌは内部空間の左面を画定し、側面パネル８Ｒは内部空間の右面を画定し、背面パネル８Ｂが内部空間の背面を画定する。

図２は、上面パネル８Ｔを取り外した上部旋回体３の平面図である。エンジン建屋８の内部空間には、油圧ショベル１を動作させるための構成部品（エンジン９、後処理装置１０、熱交換器１１、冷却ファン１２、冷却水タンク１３、油圧ポンプ１４等）が収容される。また、旋回フレーム５は、エンジン建屋８の外側において、作動油タンク１５及び燃料タンク１６を支持している。

エンジン９は、熱交換器１１及び冷却ファン１２より右方で、後処理装置１０及び油圧ポンプ１４より左方で、冷却水タンク１３より下方に配置されている。エンジン９は、油圧ショベル１（より詳細には、冷却ファン１２、油圧ポンプ１４）を動作させるための駆動力を発生させる。

後処理装置１０は、エンジン９より右方に配置されている。後処理装置１０は、エンジン９から排出された排気ガスを浄化して排出する。後処理装置１０は、例えば、排気ガスからＮｏｘ、ＮＯ、ＣＯ、ＨＣなどを除去する。

熱交換器１１は、冷却ファン１２より左方に配置されている。熱交換器１１は、エンジン９を冷却した冷却水を、冷却ファン１２によって生起された冷却風と熱交換させ、再びエンジン９に供給するラジエータを含む。また、熱交換器１１は、過給機（ターボチャージャ）で圧縮された空気を冷却するインタークーラ、作動油タンク１５に貯留された作動油を冷却する作動油クーラ等を含んでもよい。

冷却ファン１２は、熱交換器１１より右方で、エンジン９より左方で、冷却水タンク１３より下方に配置されている。冷却ファン１２は、エンジン９の駆動力によって回転することによって、エンジン建屋８内に冷却風を生起させる。

冷却水タンク１３は、冷却ファン１２より右方で、エンジン９より上方に配置されている。冷却水タンク１３は、エンジン９及び熱交換器１１の間で循環する冷却水の一部を貯留する。また、冷却水タンク１３の上面には、冷却水を補充するための開口を閉塞するキャップが取り付けられている。

油圧ポンプ１４は、後処理装置１０より右方に配置されている。油圧ポンプ１４は、エンジン９の駆動力が伝達されることによって、作動油タンク１５に貯留された作動油を油圧アクチュエータ（走行モータ、旋回モータ、油圧シリンダ４ｄ、４ｅ、４ｆ）に供給する。これにより、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。

作動油タンク１５は、フロント作業機４より右方で、エンジン建屋８より前方で、燃料タンク１６より後方に配置されている。作動油タンク１５には、油圧アクチュエータに供給される作動油が貯留される。燃料タンク１６は、フロント作業機４より右方で、作動油タンク１５より前方に配置されている。燃料タンク１６には、エンジン９に供給される燃料が貯留される。

エンジン建屋８の内部には、左方から右方に向かって、熱交換器１１、冷却ファン１２、エンジン９、後処理装置１０、及び油圧ポンプ１４がこの順に配列されている。また、冷却水タンク１３は、エンジン９及び冷却ファン１２より上方に配置されている。すなわち、エンジン建屋８の内部には、油圧ショベル１を駆動するための構成部品が三次元的に配置されている。そして、これらの構成部品には、メンテナンス（例えば、冷却水タンク１３への冷却水の補充）が必要である。

図３は、第１開閉カバー１９及び第２開閉カバー２０を閉じた状態のエンジン建屋８の斜視図である。図４は、第１開閉カバー１９を開いた状態のエンジン建屋８の斜視図である。図５は、図４の要部拡大図である。

図３～図５に示すように、上面パネル８Ｔには、第１開口１７及び第２開口１８が形成されている。第１開口１７は、エンジン９及び冷却水タンク１３に対面する位置において、上面パネル８Ｔを厚み方向に貫通している。第２開口１８は、後処理装置１０に対面する位置において、上面パネル８Ｔを厚み方向に貫通している。

油圧ショベル１は、第１開口１７を閉塞する第１開閉カバー１９を備える。第１開閉カバー１９は、閉塞位置（図３）及び開放位置（図４）の間を回動可能に、上面パネル８Ｔに支持され、第１開口１７を閉じる（閉塞する）。より詳細には、第１開閉カバー１９は、その後端を通って左右方向に延びる回動軸線回りに回動する。

図３に示す閉塞位置は、第１開口１７（すなわち、エンジン建屋８の内部空間の上面）を閉塞する位置である。すなわち、第１開閉カバー１９が閉塞位置のとき、オペレータは第１開口１７を通じてエンジン建屋８の内部空間（より詳細には、エンジン９、冷却水タンク１３）にアクセスすることができない。また、閉塞位置にある第１開閉カバー１９は、概ね水平方向に延設されている。

図４に示す開放位置は、第１開口１７（すなわち、エンジン建屋８の内部空間の上面）を開放する位置である。すなわち、第１開閉カバー１９が開放位置のとき、オペレータは第１開口１７を通じてエンジン建屋８の内部空間（より詳細には、エンジン９、冷却水タンク１３）にアクセスすることができる。また、開放位置にある第１開閉カバー１９は、第１開口１７の後端から上方に立設されている。

油圧ショベル１は、第２開口１８を閉塞する第２開閉カバー２０を備える。第２開閉カバー２０の具体的な構造は第１開閉カバー１９と共通するので、再度の説明は省略する。そして、オペレータは、第２開閉カバー２０を開放位置に移動させることによって、第２開口１８を通じてエンジン建屋８の内部空間（より詳細には、後処理装置１０）にアクセスすることができる。

また、図３及び図４に示すように、上部旋回体３の上面には、複数の外部ステップ２１、２２、２３が設けられている。外部ステップ２１～２３は、第１開閉カバー１９及び第２開閉カバー２０にアクセスするオペレータの足場となる部分である。外部ステップ２１は、第１開閉カバー１９の前方に配置されている。外部ステップ２２、２３は、第２開閉カバー２０の前方に配置されている。そして、オペレータは、上部旋回体３の左前端側から外部ステップ２１～２３を通じて第１開閉カバー１９及び第２開閉カバー２０にアクセスする。

また、図３に示すように、第１開閉カバー１９の外面（閉塞位置のときに上方を向く面）には、銘板１９ａが取り付けられている。銘板１９ａは、外部ステップ２１上のオペレータが見やすい位置（本実施形態では、第１開閉カバー１９の右前隅）に配置される。銘板１９ａには、例えば、“踏むな”、“乗るな”など、オペレータが第１開閉カバー１９をステップとして利用することを禁止する文言または図柄が描かれている。さらに、第１開閉カバー１９の前後方向の長さＷは、予め定められたオペレータの歩幅より長い。オペレータの歩幅は、例えば、ＩＳＯ２８６７で規定されている。

このように、外部ステップ２１上のオペレータが第１開閉カバー１９を通って（または、跨いで）後方に移動することは想定されていない。そのため、第１開閉カバー１９より後方には、転落防止柵を設ける必要がない。第１開閉カバー１９より左方、第２開閉カバー２０より後方及び右方についても同様である。

図４及び図５に示すように、エンジン建屋８の内部空間には、第１内部ステップ２４（第１ステップ）と、第２内部ステップ２５（第２ステップ）とが設けられている。第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、第１開口１７を通じてエンジン建屋８の内部空間（より詳細には、エンジン９、冷却水タンク１３）にアクセスする際の足場となる部分である。

第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、エンジン建屋８を上方から平面視したときに、第１開口１７の範囲内に配置されている。すなわち、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、閉塞位置にある第１開閉カバー１９によって覆われる。また、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、第１開閉カバー１９が開放位置のときに、第１開口１７を通じてエンジン建屋８の外部に露出される。また、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、エンジン９を上方から覆うように配置されている。

第１内部ステップ２４は、第１開口１７の右端において、前後方向に延設されている。また、第１内部ステップ２４は、第１開口１７の前後方向の全域に設けられている。さらに、第１内部ステップ２４には、複数のスリット２４ａが形成されている。複数のスリット２４ａは、第１内部ステップ２４を厚み方向に貫通している。また、複数のスリット２４ａは、左右方向に離間した位置において、各々が前後方向に延びている。

第２内部ステップ２５は、冷却水タンク１３より右方で、第１内部ステップ２４より左方において、前後方向に延設されている。また、第２内部ステップ２５は、第１開口１７の前後方向の全域に設けられている。また、第２内部ステップ２５には、複数のパンチ穴２５ａが形成されている。さらに、第２内部ステップ２５は、第１内部ステップ２４より下方に配置されている。

すなわち、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、水平方向（本実施形態では、左右方向）にずれた位置で、且つ上下方向に異なる位置に配置されている。換言すれば、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５は、エンジン建屋８の内部（より詳細には、第１開口１７の範囲内）において、階段状に配置されている。

一例として、オペレータは、第１内部ステップ２４上において、第２開口１８を通じて後処理装置１０をメンテナンスすることができる。他の例として、オペレータは、第２内部ステップ２５上において、熱交換器１１、冷却ファン１２、及び冷却水タンク１３をメンテナンスすることができる。さらに、オペレータは、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５の間の隙間を通じて、エンジン建屋８の奥に配置された構成部品（例えば、エンジン９、エンジンオイルのレベルゲージ等）を視認したり、エンジン建屋８の奥に配置された構成部品をメンテナンスすることができる。

図６は、保持機構２６によって開放位置に保持された第１開閉カバー１９を示す図である。図４及び図６に示すように、油圧ショベル１は、第１開閉カバー１９を開放位置に保持する保持機構２６を備える。保持機構２６は、左右方向（油圧ショベル１の幅方向）において、第１開口１７の中央を挟んで、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５と反対側に配置されている。保持機構２６は、保持ロッド２７と、第１開閉カバー１９の内面に固定された第１ブラケット２８と、第１開口１７の内部においてエンジン建屋８に固定された第２ブラケット２９とで構成される。

保持ロッド２７は、第１開閉カバー１９と、エンジン建屋８との間に掛け渡された棒状の部材である。保持ロッド２７の一端は、第１ブラケット２８によって回動可能に支持されている。保持ロッド２７の他端は、第２ブラケット２９によってスライド及び回動可能に支持されている。

図６に示すように、第１ブラケット２８は、第１開閉カバー１９の内面（閉塞位置のときに下方を向く面）に固定されている。第１ブラケット２８は、例えば、基壁２８ａと、支持壁２８ｂと、補強壁２８ｃとで構成される。基壁２８ａ、支持壁２８ｂ、及び補強壁２８ｃは、互いに直交する壁面で且つ互いに接続されている。基壁２８ａは、第１開閉カバー１９に固定される。支持壁２８ｂは、保持ロッド２７の一端を回動可能に支持する。補強壁２８ｃは、支持壁２８ｂを補強する。第２ブラケット２９は、前後方向に延びる横穴２９ａと、横穴２９ａの後端から下方に延びる縦穴２９ｂとを有する。但し、第１ブラケット２８及び第２ブラケット２９の具体的な形状は、これに限定されない。

オペレータによって第１開閉カバー１９が閉塞位置から開放位置に回動される過程において、保持ロッド２７の他端は、回動しながら横穴２９ａに沿って後方にスライドする。そして、第１開閉カバー１９が開放位置に到達すると、保持ロッド２７の他端は縦穴２９ｂに沿って下方に移動する。

これにより、第１開閉カバー１９が閉塞位置に戻ることが阻止されて、開放位置に保持される。開放位置にある第１開閉カバー１９と水平方向とのなす角度は、例えば８０°程度に維持される。すなわち、開放位置にある第１開閉カバー１９は、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５上のオペレータが油圧ショベル１の後方への転落するのを防止する転落防止柵として機能する。

一方、オペレータによって保持ロッド２７の他端が縦穴２９ｂから引き上げられると、第１開閉カバー１９が開放位置から閉塞位置に回動可能になる。そして、自重またはオペレータの手動によって第１開閉カバー１９が開放位置から閉塞位置に回動される過程において、保持ロッド２７の他端は、回動しながら横穴２９ａに沿って前方にスライドする。

上記の実施形態によれば、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５を、水平方向にずれた位置で且つ上下方向に異なる位置に配置した。これにより、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５の間に上下方向の隙間が形成される。オペレータは、この隙間を通じて、エンジン建屋８の奥に配置された構成部品を視認することができる。また、メンテナンスの対象に適した高さのステップ上で作業することができるので、安定した姿勢でメンテナンス作業を行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５を第１開口１７の内側に配置することによって、第１開口１７の外側に配置する場合と比較して第１開口１７の開口面積を大きくすることができる。これにより、第１開口１７を通じたエンジン建屋８内のメンテナンス作業がしやすくなる。

さらに、上記の実施形態によれば、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５が第１開口１７内で広範囲に配置されるので、様々なメンテナンス作業を安定して行うことができる。その結果、頻度の低いメンテナンス作業を行う場合でも、新たなステップを取り付ける必要がない。

また、上記の実施形態によれば、第１内部ステップ２４にスリット２４ａを形成し、第２内部ステップ２５にパンチ穴２５ａを形成したので、スリット２４ａ及びパンチ穴２５ａを通じてエンジン建屋８の奥を視認することができる。さらに、第１内部ステップ２４及び第２内部ステップ２５を構成部品（本実施形態では、エンジン９）の上方に配置したので、万一、メンテナンスの際にモノを落下させたとしても、エンジン９が破損するリスクを低減することができる。

また、上記の実施形態によれば、保持機構２６によって第１開閉カバー１９を開放位置に保持することによって、第１開閉カバー１９を転落防止柵として機能させることができる。これにより、油圧ショベル１の後方への転落を防止する独立した転落防止柵を省略することができる。その結果、油圧ショベル１の部品点数を削減することができる。

なお、上記の実施形態では、第１ステップ及び第２ステップの両方を第１開口１７の内部に配置した例を説明した。しかしながら、第１ステップは、閉塞位置にある第１開閉カバー１９に隣接する位置に配置されていてもよい。図７は、第１開閉カバー１９及び第２開閉カバー２０を閉じた状態のエンジン建屋８の斜視図の他の例である。

「閉塞位置にある第１開閉カバー１９に隣接する位置」とは、閉塞位置にある第１開閉カバー１９の外側で且つ第１ステップ及び第２ステップが階段状のステップとして機能し得る程度に第１開閉カバー１９（換言すれば、第２ステップ）に近い位置を指す。例えば、図７に示す外部ステップ２１、２２、２３、３０は、第１ステップの一例である。すなわち、第１ステップは、閉塞位置にある第１開閉カバー１９によって覆われる位置、または閉塞位置にある第１開閉カバー１９に隣接するエンジン建屋８の上面に配置されていればよい。

また、上述した実施形態では、作業機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ、ダンプトラック、油圧クレーン等の他の作業機械にも広く適用することができる。

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（作業機械）
２ 下部走行体（車体）
３ 上部旋回体（車体）
４ フロント作業機
４ａ ブーム
４ｂ アーム
４ｃ バケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ 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
８ エンジン建屋（建屋）
８Ｂ 背面パネル
８Ｌ，８Ｒ 側面パネル
８Ｔ 上面パネル
９ エンジン
１０ 後処理装置
１１ 熱交換器
１２ 冷却ファン
１３ 冷却水タンク
１４ 油圧ポンプ
１５ 作動油タンク
１６ 燃料タンク
１７ 第１開口
１８ 第２開口
１９ 第１開閉カバー（開閉カバー）
１９ａ 銘板
２０ 第２開閉カバー（開閉カバー）
２１，２２，２３，３０ 外部ステップ
２４ 第１内部ステップ（第１ステップ）
２４ａ スリット
２５ 第２内部ステップ（第２ステップ）
２５ａ パンチ穴
２６ 保持機構
２７ 保持ロッド
２８ 第１ブラケット
２８ａ 基壁
２８ｂ 支持壁
２８ｃ 補強壁
２９ 第２ブラケット
２９ａ 横穴
２９ｂ 縦穴

Claims (4)

1. 車体と、
   前記車体を動作させるための構成部品を収容する内部空間を有する建屋と、
   前記内部空間の上面を開放する開放位置、及び前記内部空間の上面を閉塞する閉塞位置に移動可能に、前記建屋に支持された開閉カバーとを備える作業機械において、
   前記閉塞位置にある前記開閉カバーによって覆われる前記内部空間内、または前記閉塞位置にある前記開閉カバーに隣接する前記建屋の上面に配置される第１ステップと、
   前記閉塞位置にある前記開閉カバーによって覆われる前記内部空間内で且つ前記第１ステップより低い位置に配置される第２ステップとを備え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、
   前記第１ステップには、スリット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に記載の作業機械において、
   前記第１ステップ及び前記第２ステップの間には、上下方向の隙間が形成されていることを特徴とする作業機械。
4. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記第１ステップ及び前記第２ステップは、前記構成部品の上方に配置されていることを特徴とする作業機械。

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