JP3608242B2

JP3608242B2 - 油圧作業機

Info

Publication number: JP3608242B2
Application number: JP05392295A
Authority: JP
Inventors: 和男小田; 良昭村上; 正昭寺田
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JPH08246489A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、油圧ショベル等の油圧作業機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば油圧ショベルにおいては、走行部上に旋回自在に設けられた旋回体を備え、この旋回体の前部の一側部に作業者が搭乗する運転室を配備し、また、該旋回体の後部に油圧モータ等の駆動源としての内燃機関を装備したものが一般に知られている。前記旋回体には、さらにブームシリンダ等、各種油圧シリンダや旋回用油圧モータ等を運転室に設けた操作レバーの操作に応じて作動させるための方向切換弁や、作動油のタンク、内燃機関用の燃料タンクが搭載される。
【０００３】
従来、この種の油圧作業機においては、前記旋回体が旋回するとその後部が車幅からはみだし、それによって狭いところでの作業が困難となる場合があった。
【０００４】
一方、旋回体の後半部が車幅内で旋回する油圧作業機が知られている。この種の油圧作業機は、旋回体の後半部が車幅を直径とする円内にほぼ納まっており、旋回体が旋回してもその後部が車幅からはみだすことがない。従って、狭い場所での作業であっても容易に行うことができる。
【０００５】
しかし、該旋回体は、その後半部を車幅を直径とする円内に納めなければならないために、後半部への前記各部品の搭載領域が減少する。特に狭所で作業を行うことの多い小型油圧ショベル等では、既存のタンク、エンジン、切換弁等を全て搭載することが困難となる不都合がある。
【０００６】
そこで、形状の変更が比較的容易な前記燃料タンクを小型化して搭載し、各部品の搭載領域を広げることが考えられるが、燃料タンクを小型化するとその容量が減少されることになり、給油回数が増大して作業効率が低下する不都合がある。また、方向切換弁、作動油タンク、内燃機関等は、性能上形状が制限され、小型化等のためにそれらの形状を変更した場合には特別な仕様となるため膨大なコストアップとなる不都合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる不都合を解消し、高い作業性を維持して部品の搭載領域を十分に確保することが可能となる油圧作業機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、運転席を一方側前部に搭載し、該運転席の他方側及び略後部に内燃機関、方向切換弁、作動油タンク、内燃機関用燃料タンク等の各部品を搭載した旋回体を備え、該旋回体の前方に突出するブラケットに支持された支軸を介して左右方向に揺動するブームを備える油圧作業機において、前記ブームの揺動角を１８０°より小さい所定の角度とし、該揺動範囲を前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線から運転席側の範囲より他方側の範囲が小とすると共に、運転席の他方側に位置する該ブームの揺動範囲以外の領域に突出する突出部を前記旋回体に設けたことを特徴とする。
【０００９】
更に、前記突出部は、その一辺が運転席の他方側に位置する揺動範囲の一端に位置した前記ブームに沿ってその近傍に突出して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記ブームは、その基端部が前記旋回体の前後方向に延びる中央線から所定間隔を存して運転席の他方側に枢支されていることが好ましい。
【００１１】
本発明の態様の一つとしては、前記ブームの揺動角は１４０°とされており、該揺動角は前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線を介して運転席側が８５°〜９０°、他方側が５５°〜５０°に配分されている。
【００１２】
本発明においては、前記突出部に、前記燃料タンクを搭載することができる。また、前記突出部に、前記旋回体の外周縁から運転席に向かって延びる乗降部を設けることができる。更に、前記乗降部の下方位置に前記燃料タンクを設置して、前記ブームの揺動を駆動するスイングシリンダを前記運転席の下方位置に設けることができる。
【００１３】
本発明において、前記ブームは、前記突出部に固定されたブラケットに支軸を介して枢支されていることが好ましい。
【００１４】
そしてまた、前記旋回体は、少なくともその後半部が車幅内において旋回可能に形成されていることが好ましい。
【００１５】
【作用】
例えば狭所で作業を行う小型油圧ショベル等の油圧作業機において、前記旋回体の前方においてブームを左右方向に揺動可能に設けることは、側溝堀削作業等のために必要である。しかし、前記運転席を旋回体の一方側前部に搭載したものにあっては、運転席の他方側のブームの揺動範囲は作業時の視認性が悪く運転者にとって作業しずらい範囲となる。そこで、本発明者は、運転席の位置から運転者が最も作業し易い範囲でブームを大きく揺動させればよいことを知見した。
【００１６】
即ち、本発明は、ブームの揺動範囲を前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線から運転席側の範囲より他方側の範囲を小としたことにより、ブームの揺動範囲のうち運転者にとって作業しずらい範囲として運転席の他方側の範囲の一部を削除した。そして、運転席の他方側に位置する該ブームの揺動範囲以外の領域に前記突出部を設けた。これにより、前記各部品の搭載領域の一部を前記突出部上に確保し搭載領域の拡大が可能となる。
【００１７】
前記突出部は、その一辺を運転席の他方側に位置する揺動範囲の一端に位置した前記ブームに沿ってその近傍に設けることにより、搭載領域を一層増大させることが可能となる。
【００１８】
また、前記ブームを、その基端部が前記旋回体の前後方向に延びる中央線から所定間隔を存して運転席の他方側に枢支することにより、ブーム自体が運転者の視界を妨げることを防止する。
【００１９】
また、前記突出部に、前記燃料タンクを搭載することにより、形状に自由度の高い燃料タンクを前記突出部の形状に対応させて、該燃料タンクの容量を減少させることなく旋回体に各部品を搭載することが可能となる。更に、前記突出部に、前記旋回体の外周縁から運転席に向かって延びる乗降部を設けて運転席が設けられている一側方からだけでなく他側方からも足場の広いウォークスルー乗降エリアを設定できる。そして更に、前記乗降部を設けたときに、旋回体上において該乗降部の下方位置に間隙が形成されていれば、その間隙に燃料タンクを介在させるように設置することにより、前記突出部上を有効に利用することが可能となる。しかも、前記突出部に乗降部や燃料タンクを設置して各搭載部品の搭載領域を拡大したことによって、前記ブームの揺動を駆動するスイングシリンダは、前記運転席の下方位置に設けることができ、前記ブームの揺動範囲全体において該ブームを容易に揺動させることが可能となる。
【００２０】
また、前記ブームのブラケットを、前記突出部に固定することにより、支軸とブラケットの固定部分との位置を近接させることができ、ブラケットの固定強度が向上する。
【００２１】
そして前記のように、前記突出部による各搭載部品の搭載領域の拡大により、既存のタンク、エンジン、切換弁等を全て搭載しても、旋回体の後半部を車幅を直径とする円内に納めてることが可能となるので、後半部が車幅内において旋回可能な旋回体をコンパクトに形成することが容易となる。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施例を図１乃至図５を参照して説明する。図１は本実施例の油圧作業機の一側面図、図２は図１の作業機の旋回体の説明的平面図、図３は図１の作業機の他側面図、図４及び図５は他の実施例の油圧作業機の旋回体に搭載された各種機器のレイアウト構成を示す模式的平面図である。
【００２３】
図１を参照して、本実施例の油圧作業機は、狭所で作業を行うように構成された小型油圧ショベルであり、１は走行部２上に旋回自在に設けられた旋回体である。この旋回体１には、その前部の左側に運転席３が装備され、また、該運転席３の下部の右側部及び後部を囲むようにして後述の各種機器を収納したハウジング４が設けられている。
【００２４】
さらに、旋回体１の前部からブーム５、アーム６及びバケット７が順に延設され、それぞれブームシリンダ８、アームシリンダ９及びバケットシリンダ１０により上下に揺動自在とされている。この場合、ブーム５は、旋回体１の前部に設けられた支軸１１を支点として、旋回体１に対して左右に揺動自在に該支軸１１に枢支されている。尚、図１において、運転席３を構成するものとして、３ａはキャノピ、３ｂはハンドレール、３ｃはシート、３ｄは操作レバーを示し、走行部２を構成するものとして、２ａはクローラ、２ｂはドーザを示している。
【００２５】
図２を参照して、前記旋回体１のハウジング４の形状は、平面視において車幅を直径とする円内にほぼ納まっている。特に、ハウジング４後半部の形状は完全に車幅を直径とする円内に納められており、該旋回体１が旋回しても、ハウジング４後半部は車幅からはみ出すことがない。
【００２６】
また、ハウジング４の前部は、運転席３の直前位置の平坦部４ａと、平坦部４ａに連続して運転席３の右側前方に突出する突出部４ｂとが形成されている。平坦部４ａと突出部４ｂとの境界部分とその近傍部分には、支軸１１を介してブーム５を支持するブラケット１２が固設されている。
【００２７】
前記ブーム５は、取付部材１３を介して支軸１１に枢支され、該支軸１１は該ブラケット１２の先端部に支持されている。支軸１１は、旋回体１の前後方向に延びる中央線ａから所定間隔を存して運転席の他方側に偏った位置でブラケット１２に支持されている。
【００２８】
ブラケット１２は、旋回体１の前方に突出して設けられているが、支軸１１とブラケット１２の固定部分との位置が突出部４ｂによって近接しているのでブラケット１２の強度が向上されている。
【００２９】
旋回体１の運転席３の下方には、前記ブーム５を旋回体１に対して前記支軸１１の回りに左右に揺動させるためのスイングシリンダ１４が略前後方向に延在して設けられている。このスイングシリンダ１４はその後端部が旋回体１に軸支されると共に、該旋回体１の前方に伸縮自在に延びるピストンロッド２１の先端部が前記取付部材２２に枢着されている。これにより、スイングシリンダ１４のピストンロッド１５を伸縮させることで、該シリンダ１４が揺動しつつ、ブーム５が支軸１１を支点として、旋回体１に対して左右に揺動するようになっている。
【００３０】
ブーム５の揺動範囲ｘ（揺動角１４０°）は、従来の油圧ショベルにおいて視界の悪い部分、即ち、図中運転席３の右側方の範囲ｙ（約５５°）を一部排除して、平坦部４ａに平行する位置から作業の容易性を低下させることのない運転席３の右側前方までとされている。
【００３１】
更に詳しくは、側溝堀削作業におけるバケット７の位置を車幅より外側へ位置させるためにブーム５が揺動するように設けられており、これによって、例えば側溝堀削作業時に乗り上げ不能な塀等の障害物に沿って車長方向に側溝を堀削する場合に、ブーム５を車長方向に平行な状態で車体の一方側に位置させることができるように揺動角が定められる。
【００３２】
図示しないが実際には、旋回体１を右方向に旋回させると同時にブーム５を左方向に揺動させ、或いは、旋回体１を左方向に旋回させると同時にブーム５を右方向に揺動させることが行われる。これによって、ブーム５を車長方向に平行な状態として、車幅方向にバケット７を移動させることを可能とし、側溝堀削作業におけるバケット７の位置を適宜定めることを可能とする必要がある。
【００３３】
ブーム５を車長方向に平行な状態として、車幅方向にバケット７を移動させる場合に、ブーム５の揺動角は、旋回体１の旋回軸心から前記支軸１１の軸心までの距離が関係している。即ち、ブーム５の揺動角を大とすれば、旋回体１の旋回軸心から前記支軸１１の軸心までの距離は小とすることができ、比較的大きな荷重が付与されるブーム５を旋回体１の旋回軸心に近接して設けることができるので、旋回体１の安定性を向上させることができる。
【００３４】
本実施例においては、ブーム５の揺動角を１４０°と比較的大としたので高い安定性が得られる位置にブーム５を枢支することができる。そして、ブーム５の揺動角１４０°を、前記支軸１１を通って旋回体の前後方向に延びる基準線ｂを介して運転席３側９０°、他方側５０°に配分することによって、運転者が最も見易い位置でブーム５の揺動範囲を広く得るようにしたので作業性を向上させることができる。
【００３５】
更に、前述したようにブーム５の支軸１１は運転席の他方側に偏った位置でブラケット１２に支持されているので、ブーム５自体が運転者の視界を妨害することがない。なお、ブーム５の揺動角１４０°の配分については、運転者が最も見易い位置でブーム５の揺動範囲を広く得るように配分すればよく、例えば、図示しないが、基準線ｂを介して運転席３側８５°、他方側５５°としてもよい。
【００３６】
そして、以上のようにブーム５の揺動範囲ｘが定められているので、運転席３の右側前方には、ブーム５に干渉しない位置が形成され、この位置において、運転席３の他方側に位置する揺動範囲ｘの右端ｚに位置したブーム５に沿って、且つ該ブーム５に干渉しない領域で最大限に突出する前記突出部４ｂを設けることによって、ハウジング４の平面視形状を比較的大とすることができる。
【００３７】
そこで、前記突出部４ｂには、車体の右側からの運転席３への乗り降りが可能となるように、該突出部４ｂの一辺に沿って旋回体１の外周縁から運転席３に向かって延びるウォークスルー乗降部１６が設けられている。
【００３８】
また、突出部４ｂを含む前記旋回体１のハウジング４内には、内燃機関１７、方向切換弁１８、作動油タンク１９、燃料タンク２０等の各種機器が搭載されている。
【００３９】
内燃機関１７は、運転席３の後方で旋回体１の後部に左右方向に向けて設けられ、その右側部には冷却ファン１７やラジエター１８が配置され、左側部には該内燃機関１７によって駆動される油圧ポンプ１９が取着されている。
【００４０】
方向切換弁１８は、旋回体１の前部の右側部の外方寄りの位置で前後方向に向けてハウジング４内に搭載されている。この場合、方向切換弁１８は、内燃機関１７の冷却ファン１７に近接して設けられている。
【００４１】
燃料タンク２０と作動油タンク１９とは、方向切換弁１８と運転席３との間で前後に配列されてハウジング４内に搭載されている。この場合、燃料タンク２０は製造容易なうえ成形上の自由度が高く、図２に示すようにその一部が突出部４ｂに対応し、図３に示すようにウォークスルー乗降部１６の下方に張り出す形状に形成されて、その容量を減少させることなくハウジング４内に搭載されている。
【００４２】
このように、燃料タンク２０を、ハウジング４内において前記突出部４ｂに搭載することによって、作動油タンク１９をはじめ、方向切換弁１８や内燃機関１７等を特別な仕様とすることなく後半部が車幅を直径とする円内に納められた旋回体１に容易に搭載することができる。
【００４３】
尚、図示しないが、運転席３の下方の旋回体１の中央部には、旋回体１を旋回ベアリングを介して旋回せしめる旋回用油圧モータと、前記走行部２の走行用油圧モータに旋回体１側から作動油を供給するためのスイベルジョイントとが設けられている。
【００４４】
以上のように、旋回体１のハウジング４内においては、前記突出部４ｂによって各種機器の搭載領域が拡大されていることによって、前記実施例の各種機器の搭載レイアウトに限らず、更に多様なレイアウトを実現することができる。
【００４５】
例えば、前記実施例の油圧作業機（図３参照）よりも車幅の大きい大型の油圧作業機であれば、図４に示すように、前記各搭載機器を特別な仕様とすることなく後半部が車幅内旋回可能な旋回体１に十分に搭載することが可能であるが、突出部４ｂを設けることによって、搭載領域が拡大されていることによって、該突出部４ｂにマルチ弁２１を搭載してもよい。この種のマルチ弁２１は、従来運転席３の下方位置に搭載されているが（図示せず）、それに対して本発明によれば突出部４ｂに搭載することができるため、マルチ弁２１に対する操作或いはメンテナンス作業を行う場合にも、従来のように運転席３を取り外しての作業とならずに、旋回体１の側方から容易にメンテナンス作業を行うことができる。
【００４６】
他の搭載機器については、図４に示すように、燃料タンク２０と作動油タンク１９とを前後方向に配設し、両タンク２０，１９と運転席３との間に方向切換弁１８を配置すると共に旋回体１の後部に内燃機関１７を配設することができることは図３に示す前記実施例と同様である。
【００４７】
また例えば、前記実施例の油圧作業機（図３参照）よりも車幅の小さい小型の油圧作業機であっても、図５に示すように前記突出部４ｂの搭載領域が確保されていれば、方向切換弁１８を運転席３の下方に搭載することにより、旋回体１の形状を更に小型化することができる。
【００４８】
他の搭載機器については、図５に示すように、燃料タンク２０と作動油タンク１９とを前後方向に配設し、旋回体１の後部に内燃機関１７を配設すればよい。燃料タンク２０は、図３に示す前記実施例と同様に、乗降部１６の下方位置に一部を張り出させるように形成して該燃料タンク２０の容量を維持して後半部が車幅内旋回可能な旋回体１に十分に搭載することができる。
【００４９】
また、前記各実施例においては、運転席３が露出構造とされているが、キャブを備えるものであってもよい。
【００５０】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、前記ブームの揺動角を１８０°より小さい所定の角度とし、該揺動範囲を前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線から運転席側の範囲より他方側の範囲が小とすることにより、運転席の位置から運転者が最も作業し易い範囲でブームを揺動させることができる。そして、それによって該ブームの揺動範囲以外の領域に突出する突出部を設けることができるので、旋回体に搭載する各部品の搭載領域を拡大することができる。そして、旋回体をその後半部が車幅を直径とする円内に納めて車幅内旋回としても、旋回体に既存のタンク、エンジン、切換弁等を全て搭載することができる。
【００５１】
このとき、前記突出部を、その一辺を運転席の他方側に位置する揺動範囲の一端に位置した前記ブームに沿ってその近傍に設けることにより、搭載領域を一層増大させることができる。
【００５２】
また、前記ブームを、その基端部が前記旋回体の前後方向に延びる中央線から所定間隔を存して運転席の他方側に枢支することにより、運転者は、ブーム自体に視界を妨げられることなく、良好に作業を行うことができる。
【００５３】
また、形状に自由度の高い燃料タンクを、前記突出部の形状に対応させて搭載することにより、燃料タンクの容量を減少させることなく旋回体に各部品を搭載することができる。
【００５４】
更に、前記突出部を設けることによって、該突出部に前記乗降部を設けることができ、運転席への乗り降りは、車体の一側方からだけでく他側方からも行うことができる。
【００５５】
そして更に、前記突出部に設けた乗降部の下方位置にその形状に対応する燃料タンクを設置することにより、前記突出部上を有効に利用することができ、しかも、前記突出部側に各搭載部品が搭載可能となることにより、前記ブームの揺動を駆動するスイングシリンダは、前記運転席の下方位置に設けることができる。これにより、前記ブームの揺動範囲全体において該ブームを効率良く揺動させることができる。
【００５６】
また、前記ブームのブラケットを、前記突出部に固定することにより、支軸とブラケットの固定部分との位置を近接させることができ、ブラケットの強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一例（油圧ショベル）の一側面図。
【図２】図１の油圧ショベルの旋回体の説明的平面図。
【図３】図１の油圧ショベルの他側面図。
【図４】本発明の他の実施例（油圧ショベル）の旋回体に搭載された各種機器のレイアウト構成を示す模式的平面図。
【図５】本発明の他の実施例（油圧ショベル）の旋回体に搭載された各種機器のレイアウト構成を示す模式的平面図。
【符号の説明】
１…旋回体、３…運転席、４ｂ…突出部、５…ブーム、１１…支軸、１２…ブラケット、１４…スイングシリンダ、１６…ウォークスルー乗降部（乗降部）、１７…内燃機関、１８…方向切換弁、１９…作動油タンク、２０…燃料タンク。

Claims

運転席を一方側前部に搭載し、該運転席の他方側及び略後部に内燃機関、方向切換弁、作動油タンク、内燃機関用燃料タンク等の各部品を搭載した旋回体を備え、該旋回体の前方に突出するブラケットに支持された支軸を介して左右方向に揺動するブームを備え、前記旋回体の少なくとも後半部が車幅内において旋回可能に形成されている油圧作業機において、前記ブームの揺動角を１８０°より小さい所定の角度とし、該揺動範囲を前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線から運転席側の範囲より他方側の範囲が小とすると共に、運転席の他方側に位置する該ブームの揺動範囲以外の領域に突出する突出部を前記旋回体に設けたことを特徴とする油圧作業機。
前記突出部は、その一辺が運転席の他方側に位置する揺動範囲の一端に位置した前記ブームに沿ってその近傍に突出して設けられていることを特徴とする請求項１記載の油圧作業機。
前記ブームは、その基端部が前記旋回体の前後方向に延びる中央線から所定間隔を存して運転席の他方側に枢支されていることを特徴とする請求項１又は２記載の油圧作業機。
前記ブームの揺動角は１４０°とされており、該揺動角は前記支軸を通って旋回体の前後方向に延びる基準線を介して運転席側が８５°〜９０°、他方側が５５°〜５０°に配分されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の油圧作業機。
前記突出部に、前記燃料タンクを搭載したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の油圧作業機。
前記突出部に、前記旋回体の外周縁から運転席に向かって延びる乗降部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の油圧作業機。
前記乗降部の下方位置に前記燃料タンクが設置され、前記ブームの揺動を駆動するスイングシリンダが前記運転席の下方位置に設けられていることを特徴とする請求項６記載の油圧作業機。
前記ブームは、前記突出部に固定されたブラケットに支軸を介して枢支されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の油圧作業機。