JP5649109B2 - 作業車両の装置搭載構造 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータによって油圧ポンプを駆動するとともに、油圧ポンプから吐出される作動油によってアクチュエータが作動する作業機械を搭載した作業車両に係り、特には、油圧ポンプを駆動する電動モータおよび電動モータの制御ユニットの搭載構造に関する。

従来、特許文献１，２に示す塵芥収集車のように、シャシーフレームに作業機械が搭載された種々の作業車両が知られている。こうした作業車両においては、作業機械のアクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプや、油圧ポンプの駆動源となる電動モータ、さらには、バッテリ、インバータ、キャパシタ等、電動モータを制御する制御ユニット等の各装置がシャシーフレームに支持されている。

図５は、従来の塵芥収集車の一例を簡略化して示した図であり、電動モータおよび制御ユニットの搭載構造の一例を示している。図５（ａ）は、車両上方から見た電動モータおよび制御ユニットの配置関係を示す簡略図であり、図５（ｂ）は車両後方から見た電動モータおよび制御ユニットの配置関係を示す簡略図である。
車両の前後方向に延在するシャシーフレーム１００は、側面１００ａを車両の幅方向外方に臨ませており、側面１００ｂを車両の幅方向内方に臨ませている。シャシーフレーム１００の側面１００ａには、図５（ｂ）に示すように、車両の幅方向外方に突出する一対のＬ型ブラケット１０１，１０１がボルト固定されており、このＬ型ブラケット１０１，１０１上に、バッテリやインバータ等を格納する格納箱本体１０２（制御ユニット）が固定されている。

また、シャシーフレーム１００の側面１００ｂには、一対のモータ支持ブラケット１０３，１０３がボルト固定されており、これら一対のモータ支持ブラケット１０３，１０３間に電動モータ１０４が挟持されている。
このように、格納箱本体１０２と電動モータ１０４とがシャシーフレーム１００に支持された状態では、電動モータ１０４が格納箱本体１０２の内方に位置することとなり、格納箱本体１０２によって電動モータ１０４を外部から保護することができる。

特開２００９−２１５０３７号公報 特開２００９−２６２７５９号公報

しかしながら、上記の搭載構造によれば、電動モータ１０４を取り外して点検や修理を行う際に、作業者が車両の下に潜り込んで、モータ支持ブラケット１０３，１０３を固定するボルトを締め付けたり、あるいはボルトを取り外したりしなければならない。このように、動作が制約された中での作業を要求されることから、電動モータ１０４の着脱作業が煩雑化するとともに、ボルトを取り外すときに電動モータ１０４を落下させて破損させてしまうおそれがあり、作業効率が低下するという問題があった。

本発明の目的は、特に電動モータの着脱作業を容易とし、点検や修理の際の作業効率を向上することができる作業車両の装置搭載構造を提供することである。

本発明は、車両の前後方向に延在するシャシーフレームに、作業機械のアクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを駆動する電動モータと、この電動モータを制御する制御ユニットが格納された格納箱本体と、を搭載する作業車両の装置搭載構造に係る。

そして、請求項１に記載の発明は、前記シャシーフレームから車両の幅方向外方に突出して前記格納箱本体を着脱自在に支持する制御ユニット支持部材と、前記制御ユニット支持部材に支持された格納箱本体よりも車両の幅方向内方に前記電動モータを支持するモータ支持部材と、前記格納箱本体を前記制御ユニット支持部材から取り外した状態で、前記モータ支持部材を前記車両の幅方向外方から前記シャシーフレームに着脱する着脱機構と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、格納箱本体は、電動モータよりも車両の幅方向外方において、制御ユニット支持部材に着脱自在となっている。また、電動モータを支持するモータ支持部材は、車両の幅方向外方からシャシーフレームに着脱可能となっている。したがって、制御ユニット支持部材から格納箱本体を取り外せば、モータ支持部材の着脱作業を車両の幅方向外方から容易に行うことが可能となる。
請求項１に記載の発明において、着脱機構の具体的な構成は特に限定されない。いずれにしても、車両の幅方向外方からモータ支持部材をシャシーフレームに取り付けたり、あるいはシャシーフレームからモータ支持部材を取り外したりすることができる構成であればよい。

請求項２に記載の発明は、前記モータ支持部材が、前記着脱機構によって前記シャシーフレームの外側面に対向して固定されるとともに当該シャシーフレームよりも下方に突出する連結部と、前記連結部から車両の幅方向内方に突出して前記シャシーフレームの下方に前記電動モータを保持する保持部と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記着脱機構が、前記連結部のうち前記シャシーフレームの外側面に対向する位置に形成された貫通孔と、前記貫通孔を貫通するとともに、前記シャシーフレームの幅方向外方に前記連結部を固定する固定手段と、からなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明において、連結部の貫通孔を貫通する固定手段は、シャシーフレームの外側面に一体的に固定されていてもよいし、シャシーフレームから独立したものであってもよい。例えば、シャシーフレームの外側面にボルト固定孔を形成し、このボルト固定孔に、連結部の貫通孔を貫通するボルトを締結するようにしてもよい。あるいは、ボルトをシャシーフレームの外側面に一体的に固定しておき、このボルトにモータ支持部材の貫通孔を挿通させた状態で、ボルトにナットを締結させても構わない。この場合には、ボルトとナットとによって本発明の固定手段が構成される。

請求項４に記載の発明は、格納箱本体が、前記制御ユニット支持部材の突出方向に沿って着脱されることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、制御ユニット支持部材が、前記車両の前後方向に間隔を維持して一対設けられ、前記格納箱本体が、車両の前後方向に突出するとともに前記一対の制御ユニット支持部材の上面に載置される掛け止め部を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、車両の幅方向外方から電動モータの着脱を容易に行うことができるので、作業者の動作の自由度が増して、電動モータの点検や修理の際の作業効率と安全性とを向上することができる。

本発明の装置搭載構造を適用した塵芥収集車の側面図である。 各アクチュエータを作動する作動装置を簡略化して示した図であり、（ａ）は車両の上方から見た状態を示し、（ｂ）は車両の後方から見た状態を示し、（ｃ）は車両の左側面から見た状態を示す。 制御ユニットの搭載状態を示す斜視図である。 電動モータの搭載状態を示す図であり、（ａ）は車両の左側面から見た状態を示し、（ｂ）は車両の後方から見た状態を示す。 従来の作動装置を簡略化して示した図であり、（ａ）は車両の上方から見た状態を示し、（ｂ）は車両の後方から見た状態を示す。

図１〜図４を用いて、本発明の装置搭載構造を塵芥収集車に適用した場合の実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の塵芥収集車１は、車両の前後方向に延在するシャシーフレームに、キャブ２、塵芥収容箱３および不図示の積込装置が内装された塵芥投入箱４を、車両の前方側から後方側に向かって順に搭載している。
また、塵芥収容箱３の下方には、積込装置を作動したり塵芥投入箱４を開閉したりする作業機械の各アクチュエータを作動する作動装置が搭載されている。この各アクチュエータを作動する作動装置の搭載構造について、図２〜図４を用いて説明する。

図２（ａ）は、各アクチュエータを作動する作動装置を車両の上方から見た状態を簡略化して示した図であり、図２（ｂ）は、上記の作動装置を車両の後方から見た状態を簡略化して示した図であり、図２（ｃ）は、上記の作動装置を車両の左側面から見た状態を簡略化して示した図である。
図２（ａ）に示すように、塵芥収集車１は、車両の前後方向に延在する一対のシャシーフレーム５，６を備えている。シャシーフレーム５は車両の幅方向左側に位置し、シャシーフレーム６は車両の幅方向右側に位置している。そして、本実施形態においては、シャシーフレーム５の前輪７と後輪８との間に作動装置が支持されている。ここでは、各アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプ９と、この油圧ポンプ９に直結され当該油圧ポンプ９を駆動する電動モータ１０と、この電動モータ１０を制御する制御ユニット１１と、が支持されている。

図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、シャシーフレーム５の上方には、塵芥収容箱３を支持する収容箱フレーム１２が固定されている。この収容箱フレーム１２の外側面１２ａには、車両の幅方向外方に垂直に突出する一対の制御ユニット支持フレーム１３，１３（本発明の制御ユニット支持部材）が、車両の前後方向に所定の間隔を維持して固定されている。これら制御ユニット支持フレーム１３，１３は、荷重に耐えうるように鉛垂方向に所定の厚さを有する断面矩形の棒状の部材によって構成されており、その上面１３ａには、図２（ａ）に示すように、それぞれ３つのボルト穴１４が形成されている。
この制御ユニット支持フレーム１３，１３に支持される制御ユニット１１は、バッテリ、モータ制御用インバータ、充電器等、電動モータ１０を駆動するための種々の機器がユニット化されたものであり、これら各機器が格納箱本体１５に格納されている。

図３に示すように、格納箱本体１５の上面１５ａは、車両の前後方向の長さが一対の制御ユニット支持フレーム１３，１３間に収まる寸法を維持しており、下面１５ｂは、上面１５ａよりも車両の前方側に長く形成されている。また、格納箱本体１５の幅は、一対の制御ユニット支持フレーム１３，１３の突出長さよりも短く形成されている。
そして、格納箱本体１５には、上面１５ａより車両の前後方向に突出するとともに、制御ユニット支持フレーム１３の上面１３ａに載置される掛け止め片１６，１６（本発明の掛け止め部）が形成されている。これら掛け止め片１６，１６には、制御ユニット支持フレーム１３，１３に形成された各ボルト穴１４に一致するボルト挿通孔１７が形成されている。したがって、掛け止め片１６，１６を制御ユニット支持フレーム１３，１３の上面１３ａ，１３ａに当接させた状態で、車両の上方からボルト挿通孔１７を介してボルト穴１４にボルトｂを締結させることにより、制御ユニット支持フレーム１３，１３に格納箱本体１５を支持させることができる。
なお、制御ユニット支持フレーム１３，１３に格納箱本体１５が支持された状態では、格納箱本体１５と収納箱フレーム１２の外側面１２ａ（シャシーフレーム５の外側面５ａ）との間に隙間が維持される。

図４は、格納箱本体１５を制御ユニット支持フレーム１３，１３から取り外した状態を示す図であり、図４（ａ）は、シャシーフレーム５の外側面５ａ側から見た状態を簡略化して示した図、図４（ｂ）は、車両後方側から見た状態を簡略化して示した図である。この図に示すように、シャシーフレーム５の外側面５ａには、制御ユニット支持フレーム１３，１３間であって、かつ、制御ユニット支持フレーム１３，１３よりも下方位置に、一対のモータ支持ブラケット１８，１８（本発明のモータ支持部材）が固定される。モータ支持ブラケット１８は、シャシーフレーム５の外側面５ａに対向して固定される連結部１８ａと、この連結部１８ａから車両の幅方向内方に突出する保持部１８ｂとを備えている。
連結部１８ａは、長手方向の一端側（上端側）をシャシーフレーム５の外側面５ａに対向させたとき、他端側（下端側）がシャシーフレーム５よりも下方に突出するようになっている。また、連結部１８ａは、車両の前後方向に位置する両端を９０度屈曲させた断面コ字形に形成されており、車両の幅方向に作用する応力に耐えうるようになっている（図２（ａ）参照）。

そして、シャシーフレーム５の外側面５ａには、ボルト固定穴１９が４つずつ所定の間隔で形成されており、また、モータ支持ブラケット１８の連結部１８ａには、ボルト固定穴１９に一致する貫通孔２０が形成されている。したがって、シャシーフレーム５の外側面５ａに連結部１８ａを面接触させ、貫通孔２０を介してボルト固定穴１９にボルトｂを締結することにより、シャシーフレーム５にモータ支持ブラケット１８が固定される。
このようにしてシャシーフレーム５に固定された一対のモータ支持ブラケット１８，１８は、その保持部１８ｂ，１８ｂがシャシーフレーム５の下方に位置することとなり、これら両保持部１８ｂ，１８ｂ間に電動モータ１０が挟持されて支持されることとなる。これにより、電動モータ１０とこの電動モータ１０に直結された油圧ポンプ９とが、モータ支持ブラケット１８，１８によって、シャシーフレーム５の下方であって、かつ、制御ユニット１１（格納箱本体１５）よりも車両の幅方向内側に支持されることとなる。
なお、ボルト固定穴１９とこのボルト固定穴１９に締結されるボルトｂとによって本発明の固定手段を構成し、この固定手段とモータ支持ブラケット１８，１８に形成される貫通孔２０とによって本発明の着脱機構を構成している。

次に、電動モータ１０の着脱方法について説明する。
図２に示すように、電動モータ１０および制御ユニット１１が取り付けられた状態から、メンテナンス等により電動モータ１０を取り外す場合には、車両の左側方において、制御ユニット支持フレーム１３，１３の上面１３ａ，１３ａに固定されたボルトｂを取り外す。
制御ユニット支持フレーム１３，１３からボルトｂを取り外したら、制御ユニット支持フレーム１３，１３に沿って格納箱本体１５を車両の幅方向外方（左側方）にスライドさせて、格納箱本体１５を制御ユニット支持フレーム１３，１３から取り外す。
このようにして格納箱本体１５が取り外されると、図４に示すように、車両の左側方にシャシーフレーム５の外側面５ａおよびモータ支持ブラケット１８が露出する。この状態で、シャシーフレーム５の外側面５ａからボルトｂを取り外すことにより、モータ支持ブラケット１８と一体となって電動モータ１０をシャシーフレーム５から取り外すことが可能となる。
なお、電動モータ１０および制御ユニット１１を取り付ける場合には、上記とは反対に、車両の左側方から電動モータ１０を取り付けた後に格納箱本体１５を取り付ければよい。

以上のように、本実施形態の装置搭載構造によれば、車両の幅方向外方から電動モータ１０の着脱を容易に行うことができるので、車両の下方に潜り込んで作業を行う必要がなくなる。したがって、作業中における動作の自由度が増して、電動モータ１０の点検や修理の際の作業効率を向上することができるとともに、安全性を向上することができる。

なお、本実施形態においては、本発明の装置搭載構造を塵芥収集車に適用した場合について説明したが、本発明は塵芥収集車に限らず、電動モータを駆動源とする油圧ポンプによってアクチュエータが作動する作業機械を搭載した作業車両に広く適用可能である。
また、本実施形態においては、制御ユニット支持フレーム１３を収容箱フレーム１２に固定しているが、シャシーフレーム５に直接固定するようにしても構わない。いずれにしても、制御ユニットを支持する部材は、シャシーフレームに直接または間接的に固定された状態で車両の幅方向外方に突出するものであればよい。
ただし、本実施形態のように、制御ユニットを支持する部材を収容箱フレーム１２に固定し、モータを支持する部材をシャシーフレーム５に固定すれば、制御ユニット１１の荷重と電動モータ１０の荷重とによってもたらされる応力を分散させることができる。これにより、シャシーフレーム５への応力集中を防止することが可能となり、シャシーフレーム５の品質向上や軽量化を図ることができる。

また、本実施形態においては、ボルトｂおよびボルト固定穴１９によってモータ支持ブラケット１８を固定する固定手段を構成し、また、この固定手段とモータ支持ブラケット１８に形成された貫通孔２０とによって着脱機構を構成している。しかしながら、これらの構成は一例に過ぎず、あくまでも車両の幅方向外方から取り付け作業を行うことができるものであれば、固定手段や着脱機構の構成は適宜設計可能である。
なお、格納箱本体１５は、制御ユニット支持フレーム１３に着脱自在に支持される構成であればよく、着脱機構の具体的な構成や着脱方法は限定されない。

５ シャシーフレーム
５ａ シャシーフレームの外側面
９ 油圧ポンプ
１０ 電動モータ
１１ 制御ユニット
１３ 本発明の制御ユニット支持部材に相当する制御ユニット支持フレーム
１５ 格納箱本体
１５ａ 格納箱本体の上面
１６ 本発明の掛け止め部に相当する掛け止め片
１８ 本発明のモータ支持部材に相当するモータ支持ブラケット
１８ａ 連結部
１８ｂ 保持部
１９ ボルト固定穴
２０ 貫通孔
ｂ ボルト

Claims (5)

1. 車両の前後方向に延在するシャシーフレームに、作業機械のアクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを駆動する電動モータと、この電動モータを制御する制御ユニットが格納された格納箱本体と、を搭載する作業車両の装置搭載構造において、
   前記シャシーフレームから車両の幅方向外方に突出して前記格納箱本体を着脱自在に支持する制御ユニット支持部材と、
   前記制御ユニット支持部材に支持された格納箱本体よりも車両の幅方向内方に前記電動モータを支持するモータ支持部材と、
   前記格納箱本体を前記制御ユニット支持部材から取り外した状態で、前記モータ支持部材を前記車両の幅方向外方から前記シャシーフレームに着脱する着脱機構と、を備えたことを特徴とする作業車両の装置搭載構造。
2. 前記モータ支持部材は、
   前記着脱機構によって前記シャシーフレームの外側面に対向して固定されるとともに当該シャシーフレームよりも下方に突出する連結部と、
   前記連結部から車両の幅方向内方に突出して前記シャシーフレームの下方に前記電動モータを保持する保持部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の作業車両の装置搭載構造。
3. 前記着脱機構は、
   前記連結部のうち前記シャシーフレームの外側面に対向する位置に形成された貫通孔と、
   前記貫通孔を貫通するとともに、前記シャシーフレームの幅方向外方に前記連結部を固定する固定手段と、からなることを特徴とする請求項２記載の作業車両の装置搭載構造。
4. 前記格納箱本体は、前記制御ユニット支持部材の突出方向に沿って着脱されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の作業車両の装置搭載構造。
5. 前記制御ユニット支持部材は、前記車両の前後方向に間隔を維持して一対設けられ、
   前記格納箱本体は、車両の前後方向に突出するとともに前記一対の制御ユニット支持部材の上面に載置される掛け止め部を備えたことを特徴とする請求項４に記載の作業車両の装置搭載構造。

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