JP5788362B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、キャブ内に設けられているシートの下に空調装置の本体ユニットを備えているものに関する。

建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置などから構成されている。

前記上部旋回体は、旋回フレーム、該旋回フレームの後側に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジン、エンジンの前側に設けられたキャブ（運転室）などから構成されている。前記キャブには、フロア部材を構成する床板、該床板上面側に設けられた運転席台座（スタンド）、該運転席台座上に設置されオペレータが着座するシート（運転席）などが設けられている。

前記キャブ内には、その居住空間の作業環境を良くするため、冷風や温風などの調和空気を供給するための空調装置の空調ユニット（室内機）が備えられている。この空調ユニットは、例えば運転席台座と床板との間に形成される空調ユニット収容室に配設されている。
なお、この種従来技術としては特許文献１に記載されているものなどがある。

再公表特許ＷＯ２００９／０２２５１０号公報

建設機械は、その性格上、砂塵等が舞っている現場で作業することが多い。このため、前記空調ユニットに前記砂塵等が侵入しないように空気の取入口に砂塵除去用のフィルタが設けられている。しかし、前記砂塵除去用のフィルタを設けても、空調装置の本体ユニットに砂塵等が侵入するのを十分に除去することは難しく、前記空調ユニットに砂塵が侵入すると、それによって空気を供給するブロワモータが故障する場合がある。

前記ブロワモータが故障した場合、ブロワモータの交換が必要となる。しかし、特に小旋回系の油圧ショベルなどの建設機械に搭載されるキャブでは空間の制限があり、空調装置の本体ユニットは、シートの下に配置されることが多い。このため、ブロワモータを交換をするには、前記本体ユニットの上に搭載されているシート、コンソール、運転席台座等の重量物を取り外す必要がある。従って、ブロワモータの交換作業に手間と時間を要し、大変な作業になるという課題があった。また、前記シート、コンソール、運転席台座等の重量物をキャブ外へ取り出す際に、それらをぶつけて損傷させてしまうこともあり、サービス性に問題があった。

本発明の目的は、キャブ内に設けられている空調装置の空調ユニットのブロワモータを容易に交換することのできる建設機械を得ることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に設けられたキャブとを備え、前記キャブは、床板と、該床板に取り付けた運転席台座と、この運転席台座の上に設置された運転席と、前記運転席台座の内部に設置された空調ユニットとを備える建設機械において、前記空調ユニットは、本体ケースと、この本体ケースの内部に設けられた熱交換器と、この熱交換器に空気を送るためのブロワとを備え、前記キャブの左側面にはドアが設けられており、前記ブロワのブロワモータを前記本体ケースの前部左側に締結手段を介して取り外し自在に取り付け、前記運転席台座の前部左側の前記ブロワモータ取付位置に対応する部分に前記ブロワモータを取り出すための開口を形成したことを特徴とする。

前記空調ユニットの熱交換器は蒸発器として機能し、この熱交換器の下流側にはヒータコアと、空気の流れを前記ヒータコアに導くか或いは前記ヒータコアをバイパスさせるかを切り替える冷暖房切替えダンパを備えるようにすれば、冷房及び暖房をすることが可能となる。

前記ブロワモータを取り出すために前記運転席台座に形成されている開口を塞ぐカバーを設け、このカバーを前記運転席台座に着脱自在に取り付けるようにすると、前記空調ユニットを保護することができる。

本発明によれば、キャブ内に設けられている空調装置の空調ユニットのブロワモータを容易に交換することのできる建設機械を得ることができる。

本発明の建設機械の実施例１に適用される油圧ショベルの全体構成を示す正面図である。 図１に示すキャブを拡大して示す斜視図で、ドアやフロントガラスなどの前面部材を除去して示す図である。 空調ユニット及びその周辺の概略構成を説明する平面断面図である。 図３に示す空調ユニット単体の概観斜視図である。 図４に示す空調ユニットを運転席台座（スタンド）内に収容した状態を示す斜視図である。 図５に示す運転席台座の前面にカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。 運転席台座内に設置されている空調ユニットからブロワモータの取り外しを説明するためのキャブ内要部の斜視図である。 空調ユニットを収容した運転席台座にシートを設置している状態を示す斜視図である。

以下、本発明の建設機械の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は、建設機械としての油圧ショベルに本発明を適用した場合のものである。

本発明は、特に小型の油圧ショベルに好適なもので、以下小型の油圧ショベルに本発明を適用した場合の具体的実施例を図１〜図８により説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

図１は、本発明の実施例１が適用される小型の油圧ショベルの全体構成を示す正面図で、この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置４とにより大略構成されている。

前記上部旋回体３は、例えば鋼板や鋼管等を用いて形成された支持構造体をなす旋回フレーム５、該旋回フレーム５の後部側に左右方向に横置き状態で設置されたエンジン６、該エンジン６の左側に取付けられた油圧ポンプ７、前記エンジン６等を覆う外装カバー８及びキャブ（運転室）９などを備えている。また、前記上部旋回体３には、ラジエータ、オイルクーラ等の熱交換器、作動油タンク、燃料タンク等（何れも図示せず）も設けられている。

次に、オペレータが搭乗する居住空間を形成するための前記キャブ９の構成を図２により説明する。図２は図１に示すキャブ９を拡大して示す斜視図で、キャブ９への乗降口９ａに設けられたドア９ｂ（図１参照）や、キャブ９の前面部９ｃを構成するフロントガラスなどの前面部材を除去して示す図である。

前記キャブ９は前記旋回フレーム５の左前側に位置して、該旋回フレーム５上に設けられ、また前記乗降口９ａや前記ドア９ｂは前記キャブ９の左側面に設けられている。このキャブ９は、オペレータが着座した状態で、下部走行体２を走行させたり、作業装置４を俯仰動させたりするための居住空間を形成している。前記キャブ９は、床板（フロア部材）１０、この床板１０の上に設置された運転席台座（スタンド）１１、該運転席台座１１の上に設置され、オペレータが着座するための運転席１２などを備えている。また、前記運転席１２の左右両側には、前記作業装置４等を操作するための操作レバー１３が設けられ、前記床板１０の前側位置には、前記下部走行体２を走行させるための走行レバー・ペダル１４が配置されている。

前記運転席台座１１の内部には後述する空調ユニットが収容されており、この空調ユニットには室内空気の取入口（内気取入口）１５などから空気が吸い込まれ、冷却或いは加熱された調和空気は吹出口１６，１７からキャブ９内に吹出されるように構成されている。

次に、前記空調ユニットの構成を図３〜図８により説明する。
まず、図３により、空調ユニット及びその周辺の概略構成を説明する。図３において、２０は図２に示す運転席台座１１の内部と床板１０との間の空調ユニット収容室に配設されている空調ユニット（室内機）である。また、前記空調ユニット２０は、前記エンジン６側に配置され圧縮機、凝縮器（コンデンサ、熱交換器）、膨張弁等を備える室外機（図示せず）と冷媒配管などで接続されて空調装置を構成している。

前記空調ユニット２０は、本体ケース２１、この本体ケース２１内の入口側に配置されたブロワ（送風ファン）２２、該ブロワ２２の下流側に配置された蒸発器（エバポレータ、熱交換器）２３、該蒸発器２３の下流側に配置されたヒータコア２４などにより構成されている。また、前記ブロワ２２の上流側（吸込側）には外気を取り入れるための外気取入口２５とキャブ内の空気を取り入れるための内気取入口２６が設けられ、前記ヒータコア２４の下流側（出口側）には、前記キャブ９内の運転席１２（図２参照）の前部の吹出口１６，１７（図２参照）に調和空気を供給するための供給口２７と、前記運転席１２の後部に調和空気を供給するための供給口２８が設けられている。

２９は、前記外気取入口２５から外気を取り入れるか、或いは前記内気取入口２６から内気を取り入れるかを切り替えるための内外気切替えダンパである。図３の実線位置にダンパ２９をセットした場合には外気取入口２５から外気を取り入れ、図３の点線位置に前記ダンパ２９をセットした場合には前記内気取入口２６からキャブ内の空気を空調ユニット２０内に取り入れるように選択することができる。また、前記ダンパ２９を図３の実線位置と点線位置との間にセットすることにより、外気と内気を同時に取り入れることもできるようになっている。

３０は冷暖房切替えダンパで、冷房運転時には図３の実線位置にセットされ、前記蒸発器２３で冷却された空気を、ヒータコア２４を通過させずに前記供給口２７，２８側に送る。冷房運転時には、前記蒸発器２３に空調装置の前記室外機側からの低温低圧の冷媒が冷媒配管３１を介して供給され、この冷媒により前記ブロワ２２から供給された空気は冷却される。

前記冷暖房切替えダンパ３０は、暖房運転時には図３の点線位置にセットされ、前記ブロワ２２から吐出された空気を前記ヒータコア２４に導いて加熱した後、前記供給口２７，２８側に送ることができるように構成されている。暖房運転時には前記蒸発器２３に冷媒は供給されず、前記ブロワ２２から送風された空気は蒸発器２３で熱交換されることなく、前記ヒータコア２４に流入して加熱される。

なお、前記冷暖房ダンパ３０を点線位置にセットし、前記蒸発器２３に低温低圧の冷媒を供給し、前記ヒータコア２４も作動させることにより、前記ブロワ２２から供給された空気を前記蒸発器で冷却して除湿し、前記ヒータコアで適温に加熱することにより、除湿運転をすることも可能になる。

３２は吹出口切替えダンパで、前記蒸発器２３や前記ヒータコア２４で冷却或いは加熱された調和空気を、運転席１２（図２参照）の前方に吹き出すための供給口２７に流すか、或いは後方に吹き出すための供給口２８に流すかを切り替えるものである。図３の実線位置に前記ダンパ３２をセットすれば、前記調和空気は前記供給口２７側に供給され、点線位置に前記ダンパ３２をセットすれば、前記調和空気は前記供給口２８側に供給される。なお、前記ダンパ３２を図３の実線位置と点線位置の中間にセットすれば、前記供給口２７，２８の両方に調和空気を供給することができる。

前記外気取入口２５には外気導入路３３が接続されており、キャブ９外からの外気を前記外気導入路３３を介して空調ユニット２０内に導入できるように構成されている。また、前記外気取入口２５及び前記内気取入口２６には、前記ブロワ２２に吸い込まれる空気中の塵埃や異物などを除去するためのフィルタ３４または３５がそれぞれ設けられている。

調和空気の前記供給口２７，２８にはそれぞれ吹出しダクト３６または３７が接続されており、キャブ内に開口している吹出口１６，１７（図２参照）などから調和空気をキャブ９内に供給できるように構成されている。

なお、本実施例では、前記空調ユニット２０に、蒸発器２３とヒータコア２４を備える構成とし、前記蒸発器２３には低温低圧の冷媒を供給し、前記ヒータコア２４には電線３８を接続してヒータコア２４を発熱させる例を示している。この構成に代えて、空調装置の室外機に設けた圧縮機の吐出側に四方弁などの切換弁を設け、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒を、前記冷媒配管３１を介して、室内機を構成する前記空調ユニット２０の熱交換器２３（この場合、熱交換器２３は凝縮器になる）に流すようにすることもできる。このようにすれば、ブロワ２２からの空気を前記熱交換器２３で加熱して暖房運転することができる。

また、冷房運転時には前記四方弁などの切換弁を切り替えて、圧縮機からの高温高圧の冷媒を室外機の熱交換器（凝縮器）側に流し、膨張弁を通過させて低温低圧の冷媒として空調ユニット（室内機）２０の前記熱交換器２３（この場合、熱交換器２３は蒸発器となる）に流すようにすれば良い。

このように圧縮機の吐出側に四方弁などの切換弁を設けることにより、ブロワ２２からの空気を前記熱交換器２３で冷却して冷房運転できるだけでなく、加熱して暖房運転することも可能になるから、前記ヒータコア２４や冷暖房切替えダンパ３０を廃止することができる。

なお、２２ａは前記本体ケース２１に取り付けられ、前記ブロワ２２の羽根車と回転軸を介して接続されているブロワモータである。このブロワモータ２２ａはねじなどの締結手段４０で前記本体ケース２１に取り付けられており、この締結手段４０を解除する（ねじを取り外す）ことによりブロワモータ２２ａを水平方向に容易に取り外せるように構成されている。また、ブロワ２２の羽根車とブロワモータ２２ａもねじなどの締結手段（図示せず）で連結されており、この締結手段を解除することにより、前記ブロワモータ２２ａをブロワ２２の羽根車から容易に切り離せるように構成されている。従って、前記ブロワモータ２２ａは容易に本体ケースから取り外せるように構成されている。

なお、本体ケース２１のブロワモータ取付部の開口をブロワ２１の外径よりも大きく形成しておくことにより、ブロワ２２の羽根車とブロワモータ２２ａとの結合を解除することなく、ブロワ２２の羽根車ごと本体ケース２１から取り外せるように構成することも可能である。

図４は図３に示す空調ユニット２０単体の概観構成を示す斜視図である。また、この図４はキャブ（運転室）９（図２参照）の床板１０に空調ユニット２０が配置されている状態を示し、運転席台座（スタンド）１１は図示していない。

図４において、２１は本体ケース、２２ａは前記本体ケース２１内に設けられているブロワ２２（図３参照）の羽根車に連結されているブロワモータ、２６は内気取入口、３３は外気導入路である。また、１６，１７ａは、運転席の前方に向けて調和空気を供給するための前記供給路２７に吹出しダクト３６（何れも図３参照）を介して接続されている運転席前方の吹出口である。図２に示すように、前記吹出口１６は運転席１２の前部の側部上方に向けて調和空気を吹き出すように構成され、前記吹出口１７ａは運転席１２の右側前部に設置されているボックス型の吹出口１７内に開口して、前記吹出口１７からキャブ内の前部中央に向けて調和空気を吹き出すように構成されている。

また、上記図４において、４１は、運転席の後方に調和空気を供給するための前記供給路２８に吹出しダクト３７（何れも図３参照）を介して接続されている運転席後方の吹出口で、この吹出口４１から調和空気は運転席の後部上方に吹き出すように構成されている。

ブロワモータ２２ａは、空調ユニット２０の本体ケース２１に、ねじなどの締結手段４０で取付けられており、この締結手段４０を解除する（ねじを取り外す）ことにより、ブロワモータ２２ａを本体ケース２１から取り外すことができる。即ち、本実施例では、前記締結手段４０を解除し、ブロワモータ２２ａを水平方向に少し引き出すと、ブロワモータ２２ａの回転軸とブロワ２２の羽根車とを結合しているねじなどの締結手段が外側から見える状態になり、この締結手段による締結を、ドライバなどで解除することにより、ブロワ２２の羽根車からもブロワモータ２２ａは切り離され、ブロワモータ２２ａを本体ケース２１から完全に取り外すことができるように構成されている。
なお、４２は走行レバーやペダルなどを設置するための開口である。

図５は図４に示す空調ユニット２０を運転席台座（スタンド）１１内に収容した状態を示す斜視図である。
この図に示すように、空調ユニット２０は、運転席台座１１の内部と床板１０との間の空調ユニット収容室に配設されている。また、前記運転席台座１１には複数の開口が形成されている。

即ち、内気取入口２６は運転席台座１１の側部開口に配置されて、キャブ９（図２参照）内の空気を空調ユニット２０内に吸い込むことができるように構成されている。運転席１２（図２参照）の前方に吹き出すための吹出口１６，１７ａは運転席台座１１の右側前部に形成された開口から吹出しダクト３６（図３参照）を介してキャブ９内に向けて開口している。運転席１２の後方に吹き出すための吹出口４１は運転席台座１１の右側後部に形成された開口から吹出しダクト３７（図３参照）を介して運転席後部上方のキャブ９内に向けて開口している。

前記運転席台座１１の前部には、その左側と中央に矩形の開口４３，４４が形成されており、そのうちの前記左側の開口４３は、空調ユニット２０のブロワモータ２２ａを前方に取り出すための開口となっている。即ち、この開口４３からドライバなどで前記締結手段４０（図４参照）の締結を解除して前記運転席台座１１との結合を解き、また前記ブロワモータ２２ａとブロワ２２の羽根車との結合も解除する。これにより、前記ブロワモータ２２ａを、前記開口４３から運転席台座１１の水平方向（前方）に取り出すことができ、前記ブロワモータ２２ａの交換やメンテナンスを容易に行うことができるように構成されている。

図６は図５に示す運転席台座１１の前面にカバー（蓋）４５を取り付けた状態を示す斜視図である。即ち、前記開口４３は取り外し可能なカバー４５で通常は塞がれており、このカバー４５は、ブロワモータ２の交換時に取り外すようになっている。前記カバー４５は、前記運転席台座１１の前面に、前記開口４３，４４（図５参照）を塞ぐように、ねじ４６により取り外し自在に取り付けられている。従って、油圧ショベル（建設機械）１のの運転中は、前記運転席台座１１内に異物が侵入して前記空調ユニット２０を損傷させてしまうことなどを防止でき、前記空調ユニット２０を保護することが可能となる。

図７は、運転席台座１１内に設置されている空調ユニット２０からブロワモータ２２ａの取り外しを説明するための、キャブ９内要部の斜視図である。
図７において、９はキャブで、その乗降口９ａからドア９ｂ（図１参照）を除去した状態を示している。また、ブロワモータ２２ａの交換或いはメンテナンスのために、運転席台座１１から前記カバー４５（図６参照）を取り外した状態を示している。

本実施例においては、前記ブロワモータ２２ａは空調ユニット２０の前部左側に、また前記開口４３も運転席台座１１の前部左側に、それぞれ設けられており、前記開口４３の位置と前記ブロワモータ２２ａの位置が一致するように、前記運転席台座１１と前記空調ユニット２０はキャブ９の床板１０に設置されている。即ち、前記ブロワモータ２２ａ及び前記開口４３は、キャブ９の乗降口９ａ側に配置されている。

従って、この図７に示すように、前記カバー４５を前記運転席台座１１から取り外すことにより、キャブ９の乗降口９ａ側から前記ブロワモータ２２ａを容易に取り外すことができ、ブロワモータ２２ａの交換或いはメンテナンスを容易に行うことができる。

図８は、空調ユニット２０を収容した運転席台座１１に運転席（シート）１２を設置している状態を示す斜視図である。運転席１２の両側にはコンソール４７が設けられ、このコンソール４７には、前記作業装置４（図１参照）等を操作するための前記操作レバー１３や各種スイッチ類などが設けられている。前記運転席１２の右側前部には前記吹出口１６，１７が配置され、左側下部には内気を取入れるための取入口１５が配置されている。また、運転席の後ろ側下部には外気導入口３３が配置されている。

ブロワモータ２２ａの交換時には、キャブ９（図２、図７参照）外からドア９ｂ（図１参照）を開き、乗降口９ａからカバー４５にアクセスし、該カバー４５を取り外す。これにより、図８に示す状態から図７に示す状態となるから、ブロワモータ２２ａの締結手段４０などの締結を解除することにより、ブロワモータ２２ａを水平前方に引き出して取り出すことができる。

本実施例によれば、重量物である運転席（シート）１２、コンソール４７、運転席台座（スタンド）１１を取り外すことなく、ブロワモータ２２ｂを取り出して、その交換やメンテナンスをすることができる。即ち、前記カバー４５を取り外せば、ブロワモータ２２ａにアクセスして、該ブロワモータを取り出すことができるので、ブロワモータの交換やメンテナンスが容易になる。

また、本実施例によれば、ブロワモータ２２ａ及び該ブロワモータ２２ｂを取り出すための開口４３が、キャブ９の乗降口９ａ（或いはドア９ｂ）付近に設けられているので、オペレータ或いは作業員は地面に立った状態からブロワモータ２２ｂの交換やメンテナンス作業をすることができるので、楽な体勢で容易に作業することが可能となる。即ち、ブロワモータ２２ａはキャブドア９ｂ付近にレイアウトされているので、オペレータ或いは作業員はキャブ９に搭乗することなく、キャブ９の外側から、楽な体勢で目視しながらブロワモータの取り外し作業を行うことができる。

なお、上記実施例では小型の油圧ショベルに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャブ内の運転席台座内部に空調ユニットを備える建設機械であれば同様に適用でき、同様の効果が得られるものである。

１：油圧ショベル（建設機械）、２：下部走行体、３：上部旋回体、
４：作業装置、５：旋回フレーム、
６：エンジン、７：油圧ポンプ、８：外装カバー、
９：キャブ（運転室）、９ａ：乗降口、９ｂ：ドア、９ｃ：前面部、
１０：床板、１１：運転席台座（スタンド）、１２：運転席、
１３：操作レバー、１４：走行レバー・ペダル、
１５：取入口、１６，１７，１７a，４１：吹出口、
２０：空調ユニット、２１：本体ケース、
２２：ブロワ、２２a：ブロワモータ、
２３：熱交換器（蒸発器、凝縮器）、２４：ヒータコア、
２５：外気取入口、２６：内気取入口、２７，２８：供給口、
２９：内外気切替えダンパ、３０：冷暖房切替えダンパ、
３１：冷媒配管、３２：吹出口切替えダンパ、
３３：外気導入路、３４，３５：フィルタ、３６，３７：吹出しダクト、
３８：電線、４０：締結手段（ねじ）、４２〜４４：開口、
４５：カバー（蓋）、４６：ねじ、
４７：コンソール。

Claims (3)

1. 下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に設けられたキャブとを備え、前記キャブは、床板と、該床板に取り付けた運転席台座と、この運転席台座の上に設置された運転席と、前記運転席台座の内部に設置された空調ユニットとを備える建設機械において、
   前記空調ユニットは、本体ケースと、この本体ケースの内部に設けられた熱交換器と、この熱交換器に空気を送るためのブロワとを備え、
   前記キャブの左側面にはドアが設けられており、前記ブロワのブロワモータを前記本体ケースの前部左側に締結手段を介して取り外し自在に取り付け、
   前記運転席台座の前部左側の前記ブロワモータ取付位置に対応する部分に前記ブロワモータを取り出すための開口を形成した
   ことを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、前記空調ユニットの熱交換器は蒸発器として機能し、この熱交換器の下流側にはヒータコアと、空気の流れを前記ヒータコアに導くか或いは前記ヒータコアをバイパスさせるかを切り替える冷暖房切替えダンパを備えていることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１または２に記載の建設機械において、前記ブロワモータを取り出すために前記運転席台座に形成されている開口を塞ぐカバーを設け、このカバーは前記運転席台座に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする建設機械。

Images