JP2023051224A - 作業機械 - Google Patents

Abstract

【課題】キャブのフレーム部材に変更を加えることなく、上部旋回体の前方を見渡せる位置へ容易に検出装置を固定する。【解決手段】下部走行体２と、下部走行体に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体に搭載されたキャブ１０と、キャブの左右方向一方側の側面に設けられた乗降口１７と、乗降口と対向するキャブの左右方向他方側の側面の前方側に設けられた表示装置４０と、上部旋回体の前方の情報を検出する検出装置５０と、を備え、検出装置が、表示装置に固定されている。【選択図】図５

Description

本発明は、作業機械に関する。

近年、油圧ショベル等の作業機械において、電子化、多機能化が進み、高度な制御が行えるようになってきている。また、そのような作業機械に、オペレータの操作を支援するカメラやセンサ等の検出装置が搭載されることが増えている。

例えば特許文献１に記載のショベルには、車体本体の前方の撮像範囲を撮像するためのステレオカメラが搭載されている。このステレオカメラは、キャブの内部において前窓の上縁に沿って配置されている。

特許文献２に記載の油圧ショベルには、作業機を撮像するための撮像装置が搭載されている。この油圧ショベルにおいて、作業機は、キャブの右側面に隣接して旋回体に支持されており、撮像装置は、キャブの内部において作業機から離れる位置である左フロントピラーの近傍に配置されている。

特許第６５５３２０１号公報 特開２０１９－２０３２９１号公報

特許文献１および特許文献２のように、検出装置を前窓の上縁や、ピラー近傍等に設置する場合、所定の強度を有するブラケットを介して固定する必要がある。しかしながら、ピラーや天面は、キャブのフレーム部材であるため、設計の変更や、ブラケットの後付けを容易に行うことができないという問題がある。

そこで、本発明の目的は、キャブのフレーム部材に変更を加えることなく、上部旋回体の前方を見渡せる位置へ容易に検出装置を固定することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、キャブ内の前方側に設けられた表示装置に検出装置を固定した。

具体的には、第１の発明では、
下部走行体と、
前記下部走行体に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載されたキャブと、
前記キャブの左右方向一方側の側面に設けられた乗降口と、
前記乗降口と対向する前記キャブの左右方向他方側の側面の前方側に設けられた表示装置と、
前記上部旋回体の前方の情報を検出する検出装置と、を備え、
前記検出装置が、前記表示装置に固定されている。

この構成によると、検出装置は、表示装置に固定されるため、キャブのフレーム部材を変更することなく、キャブ内に容易に設置可能となる。検出装置は、表示装置に固定することで、上部旋回体の前方を見渡すことが可能であり、機能を十分に発揮できる。また、検出装置を既存の作業機械へ後付けすることも容易である。

第２の発明は、第１の発明において、
前記キャブの左右方向他方側の側面は、前方側の下部から上方へ向かって延出するパネルを有し、
前記表示装置は、前記パネルの上部に設けられていることを特徴とする。

この構成によると、検出装置は、パネルの前方側上部に設けられた表示装置に固定されることで、キャブ内へより容易に設置可能、かつ、上部旋回体の前方を見渡すことが可能であり、機能を十分に発揮できる。

第３の発明は、第２の発明において、
前記検出装置が、前記表示装置の側方から、前記キャブの左右方向中央部へ向かって突出した位置に固定されている。

この構成によると、検出装置がキャブ前方のピラーから離間して位置するため、ピラー等、作業機械のフレーム部材が検出装置の検出範囲内に入り込まず、検出精度を確保することができる。また、検出装置がオペレータの視野に近い範囲を検出可能となる。

第４の発明は、第２の発明において、
前記キャブの内部に運転席が設けられ、
前記検出装置が、前記運転席に着座したオペレータから見て前記表示装置の寸法内に重なるように固定されている。

この構成によると、検出装置が、オペレータから見て表示装置と重なってその寸法内に収まるので、オペレータの視界を邪魔しない。また、検出装置がオペレータの視野に近い範囲を検出可能となる。

第５の発明は、第３または第４の発明において、
前記表示装置が、表示画面と該表示画面を支持する表示画面取付ブラケットとを有し、該表示画面取付ブラケットを介して前記パネルに固定され、
前記検出装置が、前記表示画面取付ブラケットから延びる検出装置固定部に固定されている。

この構成によると、表示装置を支持する表示画面取付ブラケットは取付強度が高く、その表示画面取付ブラケットから延びる検出装置固定部に検出装置が固定されるため、検出装置の取付強度を確保することが容易となる。また、表示画面取付ブラケットには、検出装置固定部を容易に後付け可能である。

第６の発明は、第１から第５のいずれか１つの発明において、
前記キャブの前面に形成された窓開口を閉塞する位置と、前記キャブの天面の下方へ収容されて前記窓開口を開放する位置との間を、前記キャブの内側を通って移動可能な前窓を備え、
前記検出装置が、前記前窓の移動軌跡よりも内側に固定されている。

この構成によると、検出装置が前窓に干渉しないため、可動式の前窓を有する作業機械においても、検出装置の検出精度を保つことが可能である。

本発明の作業機械によれば、キャブのフレーム部材に変更を加えることなく、作業機械の前方を見渡せる位置へ容易に検出装置を固定することができる。

本発明の実施形態に係る作業機械を示す概略側面図である。 上部旋回体を示す概略平面図である。キャブの天面は省略して表示している。 キャブの斜視図である。キャブ内は要部のみを表示している。 前窓の移動の様子と検出装置の位置を示す概略側面図である。乗降口は省略して表示している。 キャブの要部を示す斜視図である。前窓を省略して表示している。 表示装置および検出装置を示す正面図である。 表示画面取付ブラケットを示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

説明の便宜のため、いくつかの図面には、作業機械の走行方向を前後方向、作業機械に搭乗するオペレータから見た左右方向を左右方向、作業機械の上下方向を上下方向として矢印を示している。特に言及しない限り、これら矢印で示す方向に従って説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る作業機械は、例えば油圧ショベル１である。この油圧ショベル１は、一対のクローラ２ａを左右に有する下部走行体２と、その上に旋回ベアリングを介して旋回自在に搭載された上部旋回体３とで構成されている。上部旋回体３には、アタッチメント４、キャブ１０、機械室６、カウンタウエイト７等が搭載されている。

アタッチメント４は、バケット４ａ、アーム４ｂおよびブーム４ｃ等で構成されている。アタッチメント４は、油圧シリンダを駆動制御することでバケット４ａ、アーム４ｂおよびブーム４ｃが回動し、掘削等の様々な作業動作を行うことができる。上部旋回体３を平面視すると、図２のように、ブーム４ｃが、機械室６の前方において、上部旋回体３の左右方向の略中央部に起伏自在に軸支され、油圧ショベル１の前方へ延びている。

作業動作を行うアタッチメント４との間で前後のバランスを確保するために、高重量なカウンタウエイト７が、上部旋回体３の後端部に配置されている。そのカウンタウエイト７の前方側に、カバーで覆われた機械室６が配置されており、その内部に、エンジンや油圧ポンプ等の駆動装置が収容されている。駆動装置に付随する燃料タンクや作動油タンク等も機械室６に併設されている。

キャブ１０は、機械室６の前方において、アタッチメント４の左側に隣接して設けられている。キャブ１０は、図２および図３に示すように、天面１１、床面１２、前面１３、後面１４、および左右両側面１５,１６から構成される箱形の運転台である。キャブ１０は、前後左右の各面の大部分が窓で構成され、視認性に優れた構造となっている。キャブ１０の内部は、アタッチメント４の作業操作やクローラ２ａの走行操作、上部旋回体３の旋回操作等の、油圧ショベル１の運転が行われるスペースである。

オペレータは、キャブ１０の左右方向一方側の側面に設けられた乗降口１７から、キャブ１０の内部へ乗り込むことができる。本実施形態では、キャブ１０の右側の側面１６がアタッチメント４に隣接し、左側の側面１５に乗降口１７が設けられている。

キャブ１０は、フレーム部材として、天面１１の左右両側において、前後方向に延びる１対の天井フレーム１１ａ,１１ａと、天井フレーム１１ａの前方側端部から下方へ延びる左右の前方ピラー１３ａ,１３ａと、左側の天井フレーム１１ａの前後略中央部から下方へ延びるドアピラー１５ａと、天井フレームの後方側端部から下方へ延びる左右の後方ピラー１４ａ,１４ａを有する。

前面１３には、左右の前方ピラー１３ａ,１３ａの間に透明な前窓が取り付けられている。前窓は、上側の上前窓１８と下側の下前窓１９から構成されている。上前窓１８は開閉可能である。

上前窓１８は、図４中に二点鎖線で示すように、キャブ１０の前面１３に形成された窓開口を閉塞する位置（閉塞位置）１８ａと、キャブ１０の天面１１の下方へ収容されて窓開口を開放する位置（開放位置）１８ｂとの間を、キャブ１０の内側を通って移動可能である。

上前窓１８の移動軌跡の内側端部Ｘは、側面視すると図４中の点線で示すように、キャブ１０の前方側上部において円弧状となる。具体的には、上前窓１８の移動軌跡は、側面視で、前面１３の上下方向中央部よりも下方から、天面１１の前後方向中央部よりも後方までを繋ぐ円弧状の内側端部Ｘから、閉塞位置１８ａおよび開放位置１８ｂにかけての範囲である。

左右の前方ピラー１３ａ,１３ａには、上前窓１８をスライドさせるレールが設けられている。天井フレーム１１ａ,１１ａには、上前窓１８を前後方向にスライドさせるレールが設けられている。

キャブ１０の内部には、床面１２の上に、オペレータが着座する運転席２０が設けられている。運転席２０の上部には、ヘッドレスト２０ａが設けられている。運転席２０の左右両側には、アタッチメント４を操作する操作レバー２１を備えたコンソールボックス２２が設置されている。運転席２０の前方下側には、走行ペダル２３や走行レバー２４が設置されている。

乗降口１７と対向するキャブ１０の左右方向他方側の側面１６には、その側面１６の前方側の下部から上方へ向かって延出するパネル３０が設けられている。具体的に、本実施形態では、アタッチメント４に隣接するキャブ１０の右側の側面１６の下部に、空調ユニット、通風ダクト、各種配線等が配設されている。パネル３０は、それらの空調ユニット等を覆うように、床面１２から上方へ延び、運転席２０の近傍から前方ピラー１３ａにかけて、後方側から前方側に向かって徐々に高くなるよう傾斜状に形成されている。

図５に示すように、パネル３０には、エアコンの吹出口３０ａが複数設けられている。パネル３０の上方には右窓１６ａが設けられている。

パネル３０の上部には、表示装置４０が設けられている。具体的には、図４にも示すように、表示装置４０は、運転席２０の座部よりも高く、ヘッドレスト２０ａよりも低い位置であるパネル３０上部に設けられている。

表示装置４０は、図６にも示すように、表示画面４１と、表示画面４１を支持する表示画面取付ブラケット４２とを有する。表示装置４０は、表示画面取付ブラケット４２を介してパネル３０に固定される。表示画面４１の外装は、例えば樹脂製部材で構成され、表示画面取付ブラケット４２は、例えば金属製部材で構成されている。

表示画面４１には、例えばクラスタゲージ等の、油圧ショベル１の状態を示す様々な情報が表示され、オペレータが操作可能である。表示画面４１は、運転席２０に着座したオペレータが視認しやすく、操作しやすいように、斜め下方からヘッドレスト２０ａの方へ向けた状態で取り付けられている。

表示画面取付ブラケット４２は、図７にも示すように、表示画面４１の裏面（前後方向で前方側の面）に沿う矩形平板状の表示画面固定部４２ａを有する。表示画面４１は、表示画面固定部４２ａに固定されている。表示画面固定部４２ａの左側縁部から、後方に向かって屈曲して固定片４２ｂが延びている。固定片４２ｂは、表示画面４１の側面に添うように形成されている。

表示画面固定部４２ａの右側端部から、前方に向かって屈曲して被固定部４２ｃが延びている。被固定部４２ｃは、前方側端部が下方に延び、その前方側端部において上下方向に離間してネジ孔が３箇所設けられている。そのネジ孔にネジ４２ｄが挿通されて、被固定部４２ｃがパネル３０の上部に固定される。被固定部４２ｃに対して、表示画面固定部４２ａは所定の角度を有して形成されているため、表示画面固定部４２ａに固定された表示画面４１が、運転席２０に着座したオペレータが視認しやすく、操作しやすいように、斜め下方からヘッドレスト２０ａの方へ向いた状態となる。

表示装置４０の側方から、キャブ１０の左右方向中央部へ向かって突出した位置に、検出装置５０が固定されている。具体的には、表示画面取付ブラケット４２の左側縁部に設けられた固定片４２ｂから、キャブ１０の左右方向中央部へ向かって検出装置固定部４３が延びており、検出装置固定部４３の端部に検出装置５０が固定されている。図６にも示すように、検出装置固定部４３の端部は後方へ屈曲して、検出装置取付片４３ａが形成され、その検出装置取付片４３ａに検出装置５０が固定されている。検出装置固定部４３によって、検出装置５０は、表示画面４１よりも左側に突出して位置する。

検出装置５０は、上前窓１８の移動軌跡よりも内側に固定されている。そのため、上前窓１８を開閉させても、検出装置５０が上前窓１８と衝突せず、検出精度を保つことができる。

検出装置５０は、上部旋回体３の前方の情報を検出可能に、前方へ向けて設置される。検出装置５０は、例えば、カメラ等の撮像装置や、ライダやミリ波レーダ等のセンサである。本実施形態においては、検出装置５０は、上部旋回体３の前方を撮像可能なカメラである。

表示装置４０を支持する表示画面取付ブラケット４２には、金属等の取付強度の高い部材が用いられる。そのため、この構成によると、この表示画面取付ブラケット４２に検出装置固定部４３を設け、その検出装置固定部４３の端部に検出装置５０を固定することで、検出装置５０の取付強度を確保することが容易となる。キャブ１０のフレーム部材を変更する必要がないため、検出装置５０を容易に取り付け可能である。また、既存の表示装置４０に対して、検出装置５０を後付けすることも容易である。

また、この構成では、検出装置５０を右側の前方ピラー１３ａから離間して位置させることができるため、前方ピラー１３ａや他のフレーム部材が検出装置５０の検出範囲内に入り込むことを防止し、検出精度を確保することができる。また、検出装置５０が、運転席２０に着座したオペレータの視野に近い範囲を検出可能となる。

[他の実施形態]
なお、本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

検出装置５０は、運転席２０に着座したオペレータから見て表示装置４０の寸法内に重なるように固定されていてもよい。具体的には、検出装置５０が、表示画面４１の裏面（前後方向で前方側の面）において、表示画面４１の寸法内に収まるように配置され、運転席２０に着座したオペレータから見ると、表示画面４１に隠れて見えないように固定されていてもよい。検出装置５０をこのように配置すれば、検出装置５０がオペレータの視界を邪魔しない。また、検出装置５０がオペレータの視野に近い範囲を検出可能となる。

また、表示装置４０は、乗降口１７と対向する左右方向他方側の側面の前方側に設けられていればよく、パネル３０の上部に限らず、例えば、ブラケットを介して前方ピラーに取り付けられていてもよい。

その他、作業機械は油圧ショベルに限らない。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
１０ キャブ
１７ 乗降口
２０ 運転席
３０ パネル
４０ 表示装置
４１ 表示画面
４２ 表示画面取付ブラケット
４３ 検出装置固定部
５０ 検出装置

Claims (6)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に搭載されたキャブと、
   前記キャブの左右方向一方側の側面に設けられた乗降口と、
   前記乗降口と対向する前記キャブの左右方向他方側の側面の前方側に設けられた表示装置と、
   前記上部旋回体の前方の情報を検出する検出装置と、を備え、
   前記検出装置が、前記表示装置に固定されていることを特徴とする作業機械。
2. 前記キャブの左右方向他方側の側面は、前方側の下部から上方へ向かって延出するパネルを有し、
   前記表示装置は、前記パネルの上部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 前記検出装置が、前記表示装置の側方から、前記キャブの左右方向中央部へ向かって突出した位置に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
4. 前記キャブの内部に運転席が設けられ、
   前記検出装置が、前記運転席に着座したオペレータから見て前記表示装置の寸法内に重なるように固定されていることを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
5. 前記表示装置が、表示画面と該表示画面を支持する表示画面取付ブラケットとを有し、該表示画面取付ブラケットを介して前記パネルに固定され、
   前記検出装置が、前記表示画面取付ブラケットから延びる検出装置固定部に固定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の作業機械。
6. 前記キャブの前面に形成された窓開口を閉塞する位置と、前記キャブの天面の下方へ収容されて前記窓開口を開放する位置との間を、前記キャブの内側を通って移動可能な前窓を備え、
   前記検出装置が、前記前窓の移動軌跡よりも内側に固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の作業機械。

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