JP5381309B2

JP5381309B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP5381309B2
Application number: JP2009115155A
Authority: JP
Inventors: 功宮地; 篤夫藤井; 暁久留島
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-05-12
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-05-12
Also published as: JP2010265582A; EP2253763A1; KR20100122452A

Description

本発明はエンジンルームをボンネットで上から覆い、かつ、このボンネット上に運転席が設けられた油圧ショベル等の建設機械に関するものである。

本発明の好適例である小型の油圧ショベル（ミニショベル）を例にとって背景技術を説明する。

ミニショベルは、図８，９に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が旋回自在に搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、バケット５及びこれらを駆動する各油圧シリンダ（ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ）６〜８から成る作業アタッチメント９が装着されて構成される。

上部旋回体２を構成するアッパーフレーム１０の後部に、左右のサイドパネル（片側のみ図示）１１、ボンネット１２等で囲われたエンジンルーム１３が設けられ、図示しないエンジンをはじめとする機器類がこのエンジンルーム１３に収容される。

ボンネット１２は、エンジンルーム１３の上面側及び後面側を覆う側面視Ｌ字形に形成され、前端部に設けられたボンネット軸（ヒンジ）１４を中心に回動して上面及び後面両開口部を開閉する状態でアッパーフレーム１０に取付けられる。

図８はボンネット１２を閉じた状態、図９は開いた状態をそれぞれ示し、開いた状態で機器類のメンテナンスが行われる。

また、ボンネット１２上に運転席１５が設けられ、オペレータＯがこの運転席１５に着座した状態で、運転席１２の前方フロア上に設けられたコンソールボックス１６の操作レバー１７を操作するように構成されている。

なお、コンソールボックス１７には、操作レバー１６及びこれによって操作されるリモコン弁（油圧機器）のほか、図示しないスイッチ類やモニタパネル等の電気機器が設けられる。

以上の構成は特許文献１に示されている。

一方、別の構成として、コンソールボックスを運転席横にボンネット１２と並んで配置し、このコンソールボックスをボンネット１２とは別に回動させてエンジンルーム上面開口部の一部を開き、エンジンルーム内の特定機器のメンテナンスを行い得るようにしたものが公知である（特許文献２参照）。

特開２００４−１３７８８４号公報特開２００１−１０７３９４号公報

ところが、図８，９に示すようにボンネット１２上に運転席１５のみを設けた公知技術の１によると、コンソールボックス１６を運転席１５から離れた前方フロア上に設置しなければならないため、操作レバー１７に対する操作性が悪い。

一方、ボンネット１２とその横に設けたコンソールボックスとを別々に回動させる公知技術の２では次の欠点があった。

（Ｉ）ボンネット用とコンソールボックス用の二つの回動機構を設けなければならないため、構造が複雑化しコストが高くなる。

（ＩＩ）コンソールボックスを設ける分、ボンネットを開いた状態での開口面積（メンテナンス口）が小さくなるため、メンテナンスに不利となる。

（ＩＩＩ）運転席とコンソールボックスがそれぞれの回動時に干渉しないという制限を受けるため、両者の設計の自由度が狭くなる。

そこで本発明は、運転席からの操作レバーの操作性が良く、しかも回動機構をボンネット用の一つのみとして構造を簡略化できるとともに、メンテナンス口を広げてメンテナンス性を改善でき、かつ、設計の自由度を広げることができる建設機械を提供するものである。

請求項１の発明は、次の(Ａ)〜(Ｄ)の要件をすべて具備するものである。
(Ａ) 下部走行体上に搭載された上部旋回体のアッパーフレームの後部に、上面及び後面が開口するエンジンルームが設けられるとともに、上記上面開口部を覆う上面部と後面開口部を覆う後面部とから成るボンネットが、上記上面部の前端部に配置されたボンネット軸を中心に回動して上記両開口部を開閉する状態で設けられたこと。

(Ｂ) 上記ボンネットにおける上記上面部の上面に、運転席と、操作レバー及び油圧、電気機器を備えたコンソールボックスとが、ボンネットと一体に回動する状態で並設されたこと。

(Ｃ) 上記コンソールボックス内に設けられた油圧、電気機器と、エンジンルーム内に設けられた油圧、電気機器との間で油圧、電気の授受を行うホース類を備え、このホース類は、上記ボンネットの回動時に、エンジンルームから出てコンソールボックスに向かうつなぎ部分が上記ボンネット軸の近傍でボンネット軸を中心とする回動運動を行う径路で配索されたこと。

(Ｄ) 上記ボンネットが閉じた状態でボンネット前端部を支持するボンネット支持フレームがエンジンルームの前端部に設けられ、このボンネット支持フレームは、左右両側に断面コの字形の支柱を備え、上記ホース類が少なくとも一方の支柱をガイド部材として配索されたこと。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、上記ホース類が、その種類に応じて上記ガイド部材としての支柱の内部と外部とに分けて配索されたものである。

本発明によると、運転席とコンソールボックスとをボンネット上に並設して一体に回動させる構成としたから、コンソールボックスの操作レバーに対する操作性を改善することができる。

しかも、回動機構がボンネット用の一つですむため、構造が簡単で低コストですむ。

また、メンテナンス口をボンネットによって大きく開口させることができるためメンテナンスに有利となる上に、回動時における運転席とコンソールボックスの干渉の問題もないため、設計の自由度を広げることができる。

さらに、エンジンルーム内とコンソールボックス内の油圧、電気機器同士を接続するホース類（油圧ホース及び電気配線）が、エンジンルームから出てコンソールボックスに向かうつなぎ部分で、ボンネット軸の近傍でボンネット軸を中心とする回動運動、すなわち、伸び縮み量が最小限ですむ回動運動（屈伸運動）を行うため、伸び縮みを吸収するための機構（たとえばホースリール）や、伸び縮みによるホース類と構造物の干渉を避ける構造を付加する必要がない。このため、ホース類配索のための構造が簡単となるとともに、ホース類が傷むおそれがない。

すなわち、コンソールボックスをボンネットと一体に回動させることによって生じるホース類の問題を解決することができる。

この場合、ホース類を配索案内するホース類ガイド部材をエンジンルームに設けたから、ホース類の配索が容易となるとともに、ホース類を保護することができる。

また、ボンネットの前端部を支持する支柱をホース類ガイド部材として兼用するため、専用のガイド部材が不要となり、構造を簡素化しコストダウンすることができる。

この場合、請求項２の発明によると、ホース類をその種類に応じて支柱の内部と外部に区分けするため、油圧ホース及び電気配線を簡単にかつ整然と配索でき、メンテナンスにも有利となる。

また、油圧ホースと電気配線とに区分けすることにより、両者の干渉（電気スパークや熱伝導）を防止することができる。

本発明の実施形態にかかるミニショベルの全体側面図である。同ショベルにおける上部旋回体の一部を拡大しかつ一部を切り欠いて示す側面図である。図２の状態からボンネットを開いた状態の側面図である。図３の状態の斜視図である。図２の一部を拡大した図である。図５のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。ボンネット支持装置の斜視図である。従来技術を説明するためのミニショベルの概略側面図である。ボンネットを開いた状態の図８相当図である。

本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。

実施形態では、背景技術の説明に合わせてミニショベルを適用対象としている。

この実施形態において、
（ｉ）クローラ式の下部走行体２１上に上部旋回体２２が旋回自在に搭載され、この上部旋回体２２に、ブーム２３、アーム２４、バケット２５及びこれらを駆動する各油圧シリンダ（ブームシリンダ、アームシリンダ、バケットシリンダ）２６〜２８から成る作業アタッチメント２９が装着されてミニショベルが構成される点、
（ｉｉ）上部旋回体２２を構成するアッパーフレーム３０の後部に、左右のサイドパネル（片側のみ図示）３１、ボンネット３２等で囲われて上面及び後面が開口するエンジンルーム３３が設けられ、図示しないエンジンをはじめとする機器類がこのエンジンルーム３３に収容される点、
（ｉｉｉ）ボンネット３２は、図２〜図４に詳しく示すように、エンジンルーム３３の上面側を覆う上面部３２ａと、後面側を覆う後面部３２ｂとから成るＬ字形に形成され、前端部に設けられたボンネット軸（ヒンジ）３４を中心に回動して上面及び後面両開口部を開閉する状態でアッパーフレーム３０に取付けられる点
は、図８，９に示す公知のミニショベルと同じである。

実施形態においては、運転席３５と左右両側コンソールボックス３６（片側のみ図示）とがボンネット３２（上面部３２ａ）上に並設され、これらがボンネット３２と一体に回動するように構成されている。

コンソールボックス３６は、作業用の操作レバー３７とこれによって操作されるリモコン弁（油圧機器）、及び図示しない電気機器（スイッチ類やモニタパネル等）を内蔵し、ボンネット上における運転席３５を挟んだ左右両側に設けられている。

このようにコンソールボックス３６が運転席横にあるため、運転席前方のフロア上に設けられた場合と比較して操作レバー３７に対する操作性が良いものとなる。

しかも、回動機構がボンネット３２用の一つですむため、構造が簡単で低コストですむ。

また、メンテナンス口（エンジンルーム３３の上面、後面両開口部）をボンネット３２によって大きく開口させることができるためメンテナンスに有利となる。

さらに、別回動方式のような回動時における運転席３５とボンネット３２の干渉の問題も生じないため、設計の自由度を広げることができる。

ボンネット３２を閉じ状態で支持するボンネット支持装置として、ボンネット支持フレーム３８とサポート部材３９とがエンジンルーム３３に設けられている。図７はこのボンネット支持装置全体を示す。

ボンネット支持フレーム３８は、左右の支柱４０，４１と、この両支柱４０，４１の上端間に架け渡された横梁４２とから成る門形のフレーム体として形成され、エンジンルーム３３の前端部においてエンジンルーム３３をほぼ横断する状態で両支柱４０，４１の下端がアッパーフレーム３０の底面に直接または取付部材を介して取付けられている。

サポート部材３９は、パイプ材、棒材または型材（図例では丸パイプ材）が曲げ加工されたリブ状、すなわち、エンジンルーム３３の上面開口部を幅方向の中央部で縦断する縦辺部４３と、この縦辺部４３の後端から緩やかなアールを介して右側に水平に延びる横辺部４４と、この横辺部４４の先端から垂下する後柱４５とから成り、縦辺部４３の前端が連結金具４６，４７を介してボンネット支持フレーム３８における横梁４２の左右方向中間部に連結される一方、後柱４５の下端がアッパーフレーム３０の底面に取付けられている。

こうして、ボンネット支持フレーム３８とサポート部材３９とを合わせたボンネット支持装置の全体形状が平面視左右逆向きのＪ字形で側面視門形に構成され、ボンネット支持フレーム３８によってボンネット３２の前端部がボンネット幅方向の大部分の長さ範囲に亘って支持される。

また、サポート部材３９の縦辺部４３によってボンネット３２の幅方向のほぼ中心部が前後方向ほぼ全長に亘って支持されるとともに、横辺部４４と後柱４５とによってボンネット３２の後端部が支持される。

なお、サポート部材３９の取付強度を強化するために、縦辺部４３の前端部が取付座４８を介して図示しない作動油タンクに取付けられる。

また、ボンネット支持強度を高める手段として、ボンネット下面に接触してボンネット上方からの荷重を受けるマウント部材が、サポート部材３９の縦辺部４３を挟んで左右両側に設けられる。

図では、このうちサポート部材３９の横辺部４４に設けられた右側マウント部材４９のみを示すが、左側マウント部材は、たとえばエンジンルーム後部左側に設置される図示しない燃料タンクに設けられる。

一方、コンソールボックス３６内に設けられた図示しない油圧、電気機器（油圧機器としてリモコン弁、電気機器としてスイッチ類やモニタパネル等）と、エンジンルーム３３内に設けられた油圧、電気機器（油圧機器としてコントロールバルブ５０、電気機器として図示しないコントローラやバッテリ）との間で油圧、電気の授受を行う油圧ホース及び電気配線（総称してホース類という）５１が、エンジンルーム３３とコンソールボックス３６との間に設けられる。

ここで、このショベルにおいては、左右のコンソールボックス３６がボンネット３２と一体に回動するため、ホース類５１もボンネット開閉に応じて回動運動を行うことになる。

そこでこのショベルにおいては、ホース類５１がボンネット開閉の邪魔になったり、ホース類５１に無理な力が作用したり、これを防止するために配索構造が複雑となったりしないように次のような構成がとられている。

ボンネット支持フレーム３８の左右両側支柱４０，４１は、図６に示すように後向きに開口する断面コの字形に形成され、ホース類５１がこの両側支柱４０，４１にこれをガイドとして配索されている。

具体的には、ホース類５１のうち油圧ホース（図６中に５１ａの符号を付している）は支柱４０，４１内に、電気配線（同、符号５１ｂを付している）は支柱外で支柱４０，４１に沿ってそれぞれ配索され、下端側がエンジンルーム内機器に、上端側がコンソールボックス３６にそれぞれ接続されている。

なお、ホース類５１は、支柱内外で図示しないバンド等によって支柱４０，４１に保持される。

また、図５中、５２はボンネット３２の前端部左右両側に設けられたホース類取り出し
口で、このホース類取り出し口５２にグロメット（図示省略）が取付けられ、ホース類５１がこのグロメットにより種類（油圧ホースと電気配線）別に区分けされてコンソールボックス３６に導かれる。

この場合、ホース類５１は、図５（分かり易くするためにサポート部材３９の図示を省略している）に示すように、エンジンルーム３３から出てコンソールボックス３６に向かうつなぎ部分５１ｊが、側面視でボンネット軸３４の軸心またはその近傍を通り、ボンネット開閉時にボンネット軸３４を中心とする回動運動を行う径路で配索されている。

この配索構造によると、ボンネット開閉に伴うホース類５１（つなぎ部分５１ｊ）の伸び縮み量が最小限ですむため、伸び縮みを吸収するための機構（たとえばホースリール）や、伸び縮みによるホース類５１と構造物の干渉を避ける構造を付加する必要がない。このため、ホース類配索のための構造が簡単となるとともに、ホース類５１が過大な力によって傷むおそれがない。

すなわち、コンソールボックス３６をボンネット３２と一体に回動させることによって生じるホース類５１の問題を解決することができる。

この場合、ボンネット３２の前端部を支持するボンネット支持フレーム３８の両側支柱４０，４１によってホース類５１を配索案内するため、ホース類５１の配索が容易となるとともに、ホース類５１を保護することができる。

また、支柱４０，４１をホース類ガイド部材として兼用するため、専用のガイド部材が不要となり、構造を簡素化しコストダウンすることができる。

さらに、ホース類５１をその種類（油圧ホースと電気配線）に応じて支柱４０，４１の内部と外部とに区分けしてガイドするため、油圧ホース５１ａ及び電気配線５１ｂを簡単にかつ整然と配索でき、メンテナンスにも有利となる。

また、油圧ホース５１ａと電気配線５１ｂとに区分けすることにより、両者の干渉（電気スパークによる油圧ホースへの悪影響や両者間の熱伝導）を防止することができる。

他の実施形態
（１）上記実施形態では、ホース類５１を種類別に支柱内外に区分けして配索したが、すべてのホース類５１を支柱４０，４１内に配索してもよい。この場合、ホース類を支柱４０，４１内で区分けするための仕切り部材や仕切り壁を設けてもよい。

（２）上記実施形態では、ボンネット支持フレーム３８の左右両側支柱４０，４１をともにホース類のガイド部材として兼用する構成をとったが、一方のみをガイド部材として兼用してもよい。

（３）本発明はミニショベルに好適であるが、このミニショベルと同様の機械構成をとる他の建設機械にも適用することができる。

２１下部走行体
２２上部旋回体
３０アッパーフレーム
３２ボンネット
３２ａボンネットの上面部
３２ｂ同後面部
３３エンジンルーム
３４ボンネット軸
３５運転席
３６コンソールボックス
３７操作レバー
３８ボンネット支持フレーム
３９サポート部材
４０，４１ボンネット支持フレームの両側支柱（ホース類のガイド部材）
５０コントロールバルブ（エンジンルーム内の油圧機器）
５１ホース類
５１ａ油圧ホース
５１ｂ電気配線
５１ｊホース類のつなぎ部分

Claims

次の(Ａ)〜(Ｄ)の要件をすべて具備することを特徴とする建設機械。
(Ａ) 下部走行体上に搭載された上部旋回体のアッパーフレームの後部に、上面及び後面が開口するエンジンルームが設けられるとともに、上記上面開口部を覆う上面部と後面開口部を覆う後面部とから成るボンネットが、上記上面部の前端部に配置されたボンネット軸を中心に回動して上記両開口部を開閉する状態で設けられたこと。
(Ｂ) 上記ボンネットにおける上記上面部の上面に、運転席と、操作レバー及び油圧、電気機器を備えたコンソールボックスとが、ボンネットと一体に回動する状態で並設されたこと。
(Ｃ) 上記コンソールボックス内に設けられた油圧、電気機器と、エンジンルーム内に設けられた油圧、電気機器との間で油圧、電気の授受を行うホース類を備え、このホース類は、上記ボンネットの回動時に、エンジンルームから出てコンソールボックスに向かうつなぎ部分が上記ボンネット軸の近傍でボンネット軸を中心とする回動運動を行う径路で配索されたこと。
(Ｄ) 上記ボンネットが閉じた状態でボンネット前端部を支持するボンネット支持フレームがエンジンルームの前端部に設けられ、このボンネット支持フレームは、左右両側に断面コの字形の支柱を備え、上記ホース類が少なくとも一方の支柱をガイド部材として配索されたこと。
上記ホース類が、その種類に応じて上記ガイド部材としての支柱の内部と外部とに分けて配索されたことを特徴とする請求項１記載の建設機械。