JP5181017B2 - 作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、作業車両、特に、カウンタウェイトを備える作業車両に関する。

作業車両には、例えば油圧ショベルのように、カウンタウェイトを備えるものがある。カウンタウェイトは、車体のバランスを取るために、本体フレームの後部に配置される。また、エンジンやラジエータなどの装置が配置される空間を内部に構成するために、カウンタウェイトの前面には凹部が形成される（特許文献１参照）。この凹部は、前面側から後方に向けて凹んだ形状となっており、内部空間の後方を覆う。また、内部空間の上方や前方は、カバー部材によって覆われる。これらのカバー部材は、本体フレームに立設された複数の柱部材や梁部材に取り付けられ支持される（特許文献２参照）。
特開２００４−１１１７６号公報 特開２００６−３３５３２９号公報

上記のような作業車両では、複数の柱部材や梁部材の寸法誤差が、カバー部材の位置精度に大きな影響を与える。このため、カバー部材をカウンタウェイトの表面に対して精度よく配置することが困難である。例えば、カウンタウェイトの上面と面一になるようにカバー部材を設置することは困難である。

本発明の課題は、カバー部材をカウンタウェイトの表面に対して精度よく配置することが容易な作業車両を提供することにある。

第１発明に係る作業車両は、本体フレームと、カウンタウェイトと、第１梁部材と、第１カバー部材とを備える。カウンタウェイトは、凹部を有し、本体フレームの後部に配置される。凹部は、前面側から後方に向けて凹んだ形状を呈しており、カウンタウェイトの上面にまで達する。第１梁部材は、凹部に亘って設けられ、カウンタウェイトの両側端に取り付けられる。第１カバー部材は、第１梁部材および凹部から構成される第１フレーム部の上面に設けられる。

この作業車両では、第１カバー部材は、第１梁部材および凹部から構成される第１フレーム部によって支持される。第１梁部材はカウンタウェイトに取り付けられており、凹部はカウンタウェイトの一部である。このため、カバー部材をカウンタウェイトの表面に対して精度よく配置することが容易である。

第２発明に係る作業車両は、第１発明の作業車両であって、第１カバー部材は、凹部の縁に沿って形成された段部および第１梁部材に載置される。

この作業車両では、第１カバー部材が凹部の縁に沿って形成された段部と第１梁部材とによって支持される。このため、従来、第１カバー部材を支持するために設けられていた多数の柱部材が不要となり、第１カバー部材を支持するための部材の数を削減することができる。

第３発明に係る作業車両は、第１発明の作業車両であって、第２フレーム部と、第２カバー部材とをさらに備える。第２フレーム部は、凹部の前側に配置され、本体フレームに取り付けられる。第２カバー部材は、第２フレーム部によって支持され、凹部によって囲まれた空間の前方を覆う。そして、第１フレーム部と第２フレーム部とは、独立して設けられている。

この作業車両では、第１フレーム部はカウンタウェイト側に設けられ、第２フレーム部は本体フレーム側に設けられる。そして、第１カバー部材は第２フレーム部ではなく第１フレーム部に支持される。このため、第２フレーム部を構成する部材の寸法誤差によって第１カバー部材とカウンタウェイトとの位置精度が低下することを防止することができる。また、第１フレーム部と第２フレーム部とが互いに固定されていないため、第１フレーム部と第２フレーム部との間で振動が伝達され難くなっている。このため、カウンタウェイトと本体フレームとの振動特性が大きく異なる場合でも不快な振動が発生することを抑えることができる。

第４発明に係る作業車両は、第３発明の作業車両であって、第２フレーム部は、複数の柱部材と、第２梁部材とを有する。複数の柱部材は、本体フレームに取り付けられ、上下方向に沿って設けられる。第２梁部材は、柱部材によって支持され、第１梁部材に沿って第１梁部材に対向して配置される。そして、第１梁部材と第２梁部材とは互いに独立している。また、この作業車両は、シール部材をさらに備える。シール部材は、第１梁部材と第２梁部材との隙間を閉じる。

この作業車両では、第１梁部材と第２梁部材とは互いに固定されておらず、第１フレーム部と第２フレーム部との間で振動が伝達され難くなっている。また、第１梁部材と第２梁部材との隙間がシール部材によって閉じられるため、内部の空間の密閉性を高めることができる。

第５発明に係る作業車両は、第４発明の作業車両であって、作動油タンクまたは燃料タンクをさらに備える。作動油タンクまたは燃料タンクは、第１梁部材の前側であって第２梁部材の側方に配置される。そして、シール部材は、さらに第１梁部材と、作動油タンクまたは燃料タンクとの隙間を閉じる。

この作業車両では、第１梁部材と、作動油タンクまたは燃料タンクとの隙間がシール部材によって閉じられるため、内部の空間の密閉性をさらに高めることができる。

作業車両の側面図。 旋回体の構造の一部を示す斜視図。 旋回体のフレーム構造を示す斜視図。 旋回体のフレーム構造を示す上面図。 図３におけるIV−IV断面図。 図３においてカウンタウェイトが取り外された状態を示す図。

符号の説明

１５ カウンタウェイト
１７ 本体フレーム
１９ 第１フレーム部
２０ 第２フレーム部
４４ 第１カバー部材
４５ 第２カバー部材
５９ 第１梁部材
６１〜６３ 複数の柱部材
６４ 第２梁部材
６６ シール部材
１００ 作業車両

１．全体構造
本発明の一実施形態に係る作業車両１００を図１に示す。図１は、作業車両１００の側面図である。作業車両１００は、いわゆる油圧ショベルであって、走行体１と、作業機２と、旋回体３とを備えている。なお、以下の説明において使用する「左右」「前後」「前面背面」という文言は、キャブ１３内においてオペレータが椅子に座ったときに向く方向（図１においてカウンタウェイト１５から作業機２に向かう方向）を基準とする方向を示すものとする。

走行体１は、履帯式の走行機構を有しており、履帯１１が回転駆動されることによって作業車両１００を走行させる。

作業機２は、旋回体３の前部に取り付けられており、掘削等の各種作業を行うためのものである。作業機２は、ブーム２１と、アーム２２と、バケット２３と、各種の油圧シリンダ２４〜２６とを有する。ブーム２１は、旋回体３に対して回転可能に取り付けられており、ブームシリンダ２４によって駆動される。アーム２２は、ブーム２１に対して回転可能に取り付けられており、アームシリンダ２５によって駆動される。バケット２３はアーム２２に対して回転可能に取り付けられており、バケットシリンダ２６によって駆動される。作業機２は、油圧シリンダ２４〜２６によって、ブーム２１、アーム２２、バケット２３を上下に移動させながら、掘削等の作業を行うことができる。

旋回体３は、旋回装置１２を介して走行体１に載置されており、上下方向に延びる回転軸を中心に旋回することができる。以下、旋回体３の構造について詳細に説明する。
２．旋回体３の詳細構造
旋回体３は、図１に示すように、キャブ１３、エンジン１４、カウンタウェイト１５、を有している。また、旋回体３は、図２に示すように、タンク部１６、本体フレーム１７、外装カバー１８、第１フレーム部１９（図３、図４参照）、第２フレーム部２０（図３、、図４、図６参照）を有している。

キャブ１３は、内部にオペレータ用の空間が形成された箱型の構造体である。キャブ１３の内部には、オペレータが着座するシート、レバーやペダル等の操作用部材、各種の計器類が設けられている（図示せず）。また、キャブ１３は、本体フレーム１７の左側前部に載置されており、作業機２の左側方に位置している。詳細には、キャブ１３は、後述する一対の縦板部３５，３６（図２参照）の左側方であって後述するエンジンルームＲの前方に配置される。

図２に示すタンク部１６は、燃料タンク１６ａ、作動油タンク１６ｂ、および、これらの機器の配管（図示せず）などを有する。タンク部１６は、本体フレーム１７の右側前部に載置されており、作業機２の右側方に位置している。詳細には、タンク部１６は、一対の縦板部３５，３６の右側方であってエンジンルームＲの前方に配置される。

図１に示すエンジン１４は、走行体１や作業機２を駆動するための駆動源であって、エンジンルームＲ内に配置されている。

図２に示す本体フレーム１７は、上述したキャブ１３、エンジン１４、カウンタウェイト１５などが載置されるフレームであり、センターフレーム３１と、第１サイドフレーム３２と、第２サイドフレーム３３とを有する。

センターフレーム３１は、本体フレーム１７における左右方向の中央に位置しており、上述した旋回装置１２に取り付けられる部分である。センターフレーム３１は、底面部３４と、一対の縦板部３５，３６と、前板部３７とを有する。

底面部３４は、センターフレーム３１の底面を構成し、水平に配置された板状の部材である。

一対の縦板部３５，３６は、前後方向に延びる板状の部材であり、底面部３４上に立設されている。縦板部３５，３６は、底面部３４上において互いに左右方向に距離を隔てて配置されている。

前板部３７は、縦板部３５，３６を補強するために、縦板部３５，３６の前端部の間に設けられている。前板部３７には、ブラケット３８〜４１が設けられている。ブラケット３８〜４１には、左右方向に貫通する孔が設けられている。縦板部３５，３６のうち、これらのブラケット３８〜４１に対向する部分にも孔が設けられており、これらの孔に通される係止ピン（図示せず）を介して作業機２が縦板部３５，３６の間に取り付けられる。なお、前板部３７の下部には、開口４２が設けられており、作業機２の油圧シリンダ２４〜２６へ延びる油圧配管がこの開口４２に通される。

第１サイドフレーム３２は、センターフレーム３１の左側部に連結されている。第１サイドフレーム３２の前部には、キャブ１３が載置される。

第２サイドフレーム３３は、センターフレーム３１の右側部に連結されている。第２サイドフレーム３３には、タンク部１６が載置される。

カウンタウェイト１５は、掘削時等において車体のバランスをとるために本体フレーム１７の後部に設けられている。カウンタウェイト１５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものである。カウンタウェイト１５の背面は、作業車両１００の外部に面しており、滑らかに湾曲した形状を有している。一方、図３および図４に示すように、カウンタウェイト１５の前面は、複雑に凹凸した形状を有しており、全体として前面側から後方に向けて凹んだ形状を呈する凹部４３となっている。凹部４３は、カウンタウェイト１５の上面にまで達しており、凹部４３によって囲まれた空間の上方は後述する第１カバー部材４４（図２参照）によって覆われる。この凹部４３によって囲まれた空間、すなわち、凹部４３の前側の空間は、エンジン１４が配置されるエンジンルームＲとなっている。なお、カウンタウェイト１５の上面には、凹部４３の縁に沿って、段部５１が形成されている。段部５１は、カウンタウェイト１５の上面の他の部分より僅かに低くなっており、後述する第１カバー部材４４の後端部又は側端部が載置される。

図２に示す外装カバー１８は、作業車両１００の外部に面して配置され、旋回体３の後部の外面を構成する。外装カバー１８は、第１カバー部材４４と、第２カバー部材４５とを有する。

第１カバー部材４４は、第１フレーム部１９（図３、図４参照）によって支持される。第１カバー部材４４は、複数の別体の部材から構成されており、後述する第１梁部材５９（図３、図４参照）とカウンタウェイト１５の上面との間に亘って設けられる。このため、第１カバー部材４４の後端部及び側端部は、カウンタウェイト１５の段部５１に合致する形状を有している。また、第１カバー部材４４の前端部は、第１梁部材５９に沿った直線状の形状を有している。第１カバー部材４４は、第１部材５２、第２部材５３、第３部材５４を有している。第１部材５２は、第３部材５４の左側に位置しており、第２部材５３は第３部材５４の右側に位置している。第３部材５４は、第１部材５２と第２部材５３との間に位置している。第３部材５４の上面は、カウンタウェイト１５の上面よりも上方に位置しているが、第１部材５２の上面および第２部材５３の上面は、カウンタウェイト１５の上面と概ね面一に配置されている。

第２カバー部材４５は、第２フレーム部２０（図３、図４参照）によって支持される。第２カバー部材４５は、エンジンルームＲの前方および上方を覆う。第２カバー部材４５は、上面部５５と隔壁部５６とを有する。

上面部５５は、後述する第２梁部材６４（図３、図４参照）上に配置されており、カウンタウェイト１５の上面や第１カバー部材４４の上面と概ね面一に設けられている。また、上面部５５の右側方には、作動油タンク１６ｂの上面が位置しており、上面部５５は、作動油タンク１６ｂの上面とも概ね面一に配置されている。上面部５５の後端部は、第２梁部材６４に沿った直線状の形状を有しており、第１カバー部材４４の前端部に対向している。上面部５５は、第１カバー部材４４と共にエンジンルームＲの上方を覆っている。

隔壁部５６は、概ね上下方向に沿って配置されており、隔壁部５６の上端は、上面部５５の前端と繋がっている。隔壁部５６は、エンジンルームＲの前方を覆っており、エンジンルームＲを他の空間と仕切っている。

第１フレーム部１９は、図３、図４に示すように、１本の第１梁部材５９とカウンタウェイト１５の凹部４３とによって構成されている。第１梁部材５９は、凹部４３の右側端部と左側端部とに亘って設けられており、水平に配置されている。第１梁部材５９は、凹部４３の右側端部と左側端部とにおいてカウンタウェイト１５の両側端に取り付けられており、ボルト等の固定手段によって固定されている。

第２フレーム部２０は、凹部４３の前側に配置され、本体フレーム１７に取り付けられている。第２フレーム部２０は、複数の柱部材６１〜６３と、複数の梁部材６４，６５とを有する。

複数の柱部材６１〜６３は、本体フレーム１７に取り付けられており、上下方向に沿って設けられている。ここで、複数の柱部材６１〜６３には、第１柱部材６１と、第２柱部材６２と、第３柱部材６３とがある。

第１柱部材６１は、一対の縦板部３５，３６のうちキャブ１３に隣接する縦板部３６の内側面に固定される。第１柱部材６１は、ボルト等の固定手段によって縦板部３６に固定されている。また、第１柱部材６１の下端部は、図５に示すように、底面部３４よりも上方に位置している。なお、図５は、図３におけるIV−IV断面図であるが、理解の容易のため、カウンタウェイト１５や本体フレーム１７の一部などを省略して記載している。

第２柱部材６２は、第１柱部材６１に対して左右方向に距離を隔てて配置されており、第１柱部材６１に対して概ね左右対称に設けられている。第２柱部材６２は、一対の縦板部３５，３６のうち第１柱部材６１が固定されていない方の縦板部３５の内側面に固定されている。第２柱部材６２は、第１柱部材６１と同様に、ボルト等の固定手段によって縦板部３５に固定されている。また、第２柱部材６２の下端部は底面部３４よりも上方に位置している。

第３柱部材６３は、第１柱部材６１および第２柱部材６２に対して左右方向に距離を隔てて配置されている。第３柱部材６３は、一対の縦板部３５，３６の左側方でありキャブ１３の後方に配置される。第３柱部材６３の下端部は、ボルト等の固定手段によって第１サイドフレーム３２に固定されている。

複数の梁部材６４，６５には、第２梁部材６４と第３梁部材６５とがある。

第２梁部材６４は、第１柱部材６１と第２柱部材６２と第３柱部材６３とに亘って設けられている。第２梁部材６４は、第１柱部材６１、第２柱部材６２、第３柱部材６３の上端部に固定されており、第１柱部材６１、第２柱部材６２、第３柱部材６３によって支持されている。第２梁部材６４は、上述したように、第２カバー部材４５の上面部５５（図２参照）を支持している。また、第２梁部材６４は、水平に配置されており、第１梁部材５９に沿って第１梁部材５９に対向して配置されている。ただし、第１梁部材５９と第２梁部材６４とは互いに固定されておらず、その間には、図３、図４に示すように、第１梁部材５９と第２梁部材６４との隙間を閉じるシール部材６６が設けられている。

また、第２梁部材６４の側方には上述したタンク部１６が配置されている（図２参照）。タンク部１６は、第１梁部材５９の前方に位置しており、第１梁部材５９は、車幅方向に並んで配置された第２梁部材６４とタンク部１６とに対向している。上述したシール部材６６は第１梁部材５９に取り付けられており、タンク部１６と第１梁部材５９との隙間も閉じている。

第３梁部材６５は、第１柱部材６１と第２柱部材６２とに亘って設けられている。第３梁部材６５は第１梁部材５９と第２梁部材６４の高さ方向における中間部に固定されており、第１柱部材６１と第２柱部材６２とを補強している。

以上のように、第１フレーム部１９と前記第２フレーム部２０とは、互いに固定されておらず独立して設けられている。このため、第１梁部材５９が取り付けられた状態のままカウンタウェイト１５を本体フレーム１７から取り外すことができる。カウンタウェイト１５が本体フレーム１７から取り外されると、図６に示すように、第１梁部材５９は本体フレーム１７から取り外され、且つ、第２フレーム部２０が本体フレーム１７上に残された状態となる。
３．特徴
この作業車両１００では、第１カバー部材４４は、第１フレーム部１９に支持されている。また、第１フレーム部１９は、本体フレーム１７に設けられているのではなく、第１梁部材５９とカウンタウェイト１５の凹部４３とで構成されている。このため、第１カバー部材４４をカウンタウェイト１５に対して精度よく配置することができる。また、第１カバー部材４４は、第２フレーム部２０に取り付けられていない。このため、第１カバー部材４４の位置は、第２フレーム部２０の寸法誤差の影響を受けない。また、第１カバー部材４４が正しい位置から若干ずれた位置に取り付けられた場合でも、部材数の多い第２フレーム部２０の位置調整を行う必要がないため、容易に位置調整を行うことができる。これにより、この作業車両１００では、第１カバー部材４４をカウンタウェイト１５の上面と面一に配置することが容易である。

また、この作業車両１００では、第１フレーム部１９は第１梁部材５９とカウンタウェイト１５の凹部４３とで構成されており、第２フレーム部２０は本体フレーム１７に取り付けられる。ここで、第１フレーム部１９と第２フレーム部２０とが互いに固定されていないため、第１フレーム部１９と第２フレーム部２０との間での振動の伝達が抑えられる。従って、カウンタウェイト１５と本体フレーム１７との振動特性が異なる場合においても、作業車両１００において不快な振動が発生することが抑えられる。

さらに、この作業車両１００では、第１梁部材５９が取り付けられた状態のままカウンタウェイト１５を本体フレーム１７から取り外すことができる。従って、第１フレーム部１９を組立体として、本体フレーム１７の製造とは別工程で製造することができる。このため、作業車両１００の製造工程を簡略化することができる。
４．他の実施形態
上記の実施形態では、第１フレーム部１９は、カウンタウェイト１５と第１梁部材５９によって構成されているが、カウンタウェイト１５と第１梁部材５９とに加えて、車体前後方向に亘る他の部材をさらに有するものであってもよい。ただし、部品点数削減の観点からは、上記のようにカウンタウェイト１５と第１梁部材５９によって第１フレーム部１９が構成されているか、又は、できるだけ少ない部材によって構成されることが望ましい。

上記の実施形態では、カウンタウェイト１５の上面や外装カバー１８の上面が水平に配置されているが傾斜して配置されてもよい。また、カウンタウェイト１５の上面と、外装カバー１８の上面とが面一に配置される場合に限らず、外装カバー１８がカウンタウェイト１５の上面から若干高い位置関係で配置されていても良いし、逆に若干低い位置関係で配置されてもよい。

上記の実施形態では、作業車両１００として油圧ショベルが例示されているが、カウンタウェイト１５を備えるものであれば別種の作業車両であってもよい。

本発明は、カバー部材をカウンタウェイトの表面に対して容易に精度よく配置することができる効果を有し、作業車両として有用である。

Claims (5)

1. 本体フレームと、
   前面側から後方に向けて凹んだ形状を呈し上面にまで達する凹部を有し、前記本体フレームの後部に配置されるカウンタウェイトと、
   前記凹部に亘って設けられ前記カウンタウェイトの両側端に取り付けられる第１梁部材と、
   前記第１梁部材および前記凹部から構成される第１フレーム部の上面に設けられる第１カバー部材と、
   を備える作業車両。
2. 前記第１カバー部材は、前記凹部の縁に沿って形成された段部および前記第１梁部材に載置される、
   請求項１に記載の作業車両。
3. 前記凹部の前側に配置され、前記本体フレームに取り付けられる第２フレーム部と、
   前記第２フレーム部によって支持され、前記凹部によって囲まれた空間の前方を覆う第２カバー部材と、
   をさらに備え、
   前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とは、互いに独立して設けられている、
   請求項１に記載の作業車両。
4. 前記第２フレーム部は、前記本体フレームに取り付けられ上下方向に沿って設けられる複数の柱部材と、前記柱部材によって支持され前記第１梁部材に沿って前記第１梁部材に対向して配置される第２梁部材と、を有し、
   前記第１梁部材と前記第２梁部材とは互いに独立しており、
   前記第１梁部材と前記第２梁部材との隙間を閉じるシール部材をさらに備える、
   請求項３に記載の作業車両。
5. 前記第１梁部材の前側であって前記第２梁部材の側方に配置される作動油タンクまたは燃料タンクをさらに備え、
   前記シール部材は、さらに前記第１梁部材と、前記作動油タンクまたは前記燃料タンクとの隙間を閉じる、
   請求項４に記載の作業車両。

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