JP5811113B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に関し、特に、燃料タンク及びバッテリーの組み付け構造に関する。

近年、この種の作業機械では小型化が進んでおり、エンジンや燃料タンク等の各種機器は、限られたスペースに密集している。そのため、これら機器の組み付け作業は、難しくなってきており、作業負担も増加しつつある。

特に、燃料タンクは、容量が大きうえに、バンド等で締め付けて固定するのが一般的であるため、組み付け作業に手間がかかる。バッテリーは、重量が重いうえに、高位置に配置されることが多いため、作業負担が大きい。

本発明に関し、組み付け作業性や生産性の向上を目的として、作動油タンク及び燃料タンクをブラケット上にサブ組み付けしたタンクサブ組付体を形成し、このタンクサブ組付体を旋回フレームに組み付けるようにした建設機械が提案されている（特許文献１）。

また、燃料タンクの上にバッテリーを配置した建設機械も開示されている（特許文献２）。ただし、そこでのバッテリーは、作動油タンクに設けられた取付ブラケットに取り付けられており、バッテリーとは無関係に燃料タンクの脱着ができるように、燃料タンクの上方に離れて配置されている。

特開２００２−６１２２４号公報 特開２００５−４１３１６号公報

特許文献１の建設機械によれば、タンクサブ組付体だけを別に組み付けて旋回フレームに後付けできるので、作業性に優れる。

しかし、タンクサブ組付体は、いずれも容量の大きい燃料タンクと作動油タンクとで構成されていて、それ自体のサイズが大きなものとなるため、タンクサブ組付体の組み付け作業の作業性に欠ける。また、ブラケットのサイズも大きくなるため、ブラケットに高度な強度、剛性が必要になり、部材コストも高くなる。

タンクサブ組付体を旋回フレームに組み付けた後には、それぞれ系統の異なる、油圧制御系及びエンジン駆動系の配管の接続作業が必要になるため、その点でも作業性に欠ける。

更に、そこでの燃料タンクは、ナットでねじ止めされるタンク固定バンドで、作動油タンクに押し付けて固定しているため、ナットが緩むと燃料タンクががたついて、安定して支持できなくなるという問題もある。

そこで、本発明の目的は、燃料タンクを安定して支持でき、組み付け作業性に優れる作業機械を提供することにある。

本発明の作業機械は、下部走行体によって支持された底板の上に、油圧制御によって作業動作を行うアタッチメントと、油圧制御用の作動油を貯留する作動油タンクと、エンジン駆動用の燃料を貯留する燃料タンクと、バッテリーと、を備えた作業機械である。

前記燃料タンク及び前記バッテリーは、前記底板に取り付け可能な支持フレームに組み付けることにより、独立して組み立て可能なサブユニットを構成する。前記支持フレームは、前記底板に取り付けられる主台座部と、前記主台座部から上方に延びる縦ピラー部と、前記縦ピラー部の上端部に支持され、前記主台座部と対向する副台座部と、を有している。そして、前記主台座部の上に前記燃料タンクが設置され、当該燃料タンクに載せられた状態の前記副台座部の上に前記バッテリーが設置されている。

従って、この作業機械によれば、燃料タンクとその上に載置されるバッテリーとでサブユニットが構成されているため、サブユニットは、実質的に燃料タンクと大差ないサイズとなっている。従って、底板へのサブユニットの組み付け作業性に優れるし、特に部材コストの上昇を招くおそれもない。

しかも、サブユニットは、燃料タンク及びバッテリーを一つの支持フレームに組み付けることによって構成されているため、サブユニット自体の組み付け作業性も優れる。

更に、燃料タンクは、副台座部と主台座部とで上下が挟まれ、上側の副台座部の上に重量物のバッテリーが設置されているため、常に副台座部で主台座部に押し付けられる状態となる。従って、燃料タンクのがたつきを効果的に防ぐことができ、燃料タンクを安定して支持できる。

特に、前記燃料タンクの側部に縦溝が設けられ、前記縦溝に前記縦ピラー部が嵌め込まれているようにするのが好ましい。

そうすれば、更に、燃料タンクの横方向のずれ動きも規制できるので、よりいっそう燃料タンクを安定して支持できる。

また、前記副台座部及び前記縦ピラー部の少なくともいずれか一方に、縦長な締結孔が形成され、前記副台座部が、前記締結孔に挿入された締結部材を締結することによって前記縦ピラー部に支持されているようにするとよい。

そうすれば、副台座部の取り付け位置の高さ調整ができるため、燃料タンクの寸法がばらついても、常に、副台座部を適切な位置に配置できる。

本発明の作業機械によれば、簡素な構造で燃料タンクを安定して支持できようになり、生産性の向上も図れる。

本実施形態の作業機械を示す概略側面図である。 本実施形態の作業機械の要部の外観を示す概略斜視図である。 本実施形態の作業機械の要部の内部を示す概略斜視図である。 図３におけるＸ−Ｘ線での概略断面図である。 サブユニットを示す概略斜視図である。 サブユニットの分解斜視図である。 図５のサブユニットを前側から見た概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１及び図２に、本発明を適用した油圧ショベル１（作業機械の一例）を示す。この油圧ショベル１は、後方小旋回型の小型機種であり、クローラ式の下部走行体２と、その上に旋回可能に搭載された上部旋回体３とで構成されている。

上部旋回体３の右側には、燃料タンク３０や作動油タンク４０、バッテリー５０等を収容した側部機械室４が配置され、上部旋回体３の後側には、エンジン５ａ等を収容した後部機械室５が配置されている。上部旋回体３の左側には、運転シートや操作レバー等を備えた操作スペース６が配置され、上部旋回体３の上側には、操作スペース６に被さるようにフード７が設置されている。

図１や図３に示すように、上部旋回体３の下側には、下部走行体２に旋回ベアリング２ａを介して旋回自在に支持された底板３ａが配置されていて、側部機械室４等は底板３ａの上に設置されている。また、底板３ａの上には、左右に離れて前後方向に延びる一対の縦板３ｂが立設されており、その前端部に後述するフロントブラケット３ｃが固定されている。

なお、図１等に示すように、特に言及しない限り、上下左右等の方向は上部旋回体３を基準に説明する。

図１に示したように、上部旋回体３の前側には、アタッチメント１０が、横軸ＨＪ及び縦軸ＶＪの２軸回りに揺動可能に支持されている。アタッチメント１０は、バケット１１やアーム１２、ブーム１３、油圧シリンダ１４ａ〜１４ｄなどで構成されている。

具体的には、バケット１１は、アーム１２の先端部に支持されており、油圧制御されたバケットシリンダ１４ａの伸縮に応じて揺動する。アーム１２は、その基端部がブーム１３の先端部に支持されており、油圧制御されたアームシリンダ１４ｂの伸縮に応じて揺動する。

ブーム１３は、その基端部がスイングブラケット１５に支持されており、油圧制御されたブームシリンダ１４ｃの伸縮に応じて横軸ＨＪ回りに揺動する。スイングブラケット１５は、フロントブラケット３ｃに支持されており、図２に示したように、油圧制御されたスイングシリンダ１４ｄの伸縮に応じて縦軸ＶＪ回りに揺動する。

従って、この油圧ショベル１では、操作レバー等を操作することにより、アタッチメント１０を起伏自在、かつ、左右方向に揺動自在に動かすことができる。動作するアタッチメント１０に対して前後のバランスを保持するために、上部旋回体３の後部には、高重量のカウンターウエイト８が設置されている。

この油圧ショベル１では、底板３ａの上に設置される各種機器のうち、燃料タンク３０及びバッテリー５０が、一体化されたサブユニットＳを構成し、独立して組み立てできるように工夫されている。

図３に示したように、燃料タンク３０は、エンジン５ａを駆動する燃料を貯留する凸凹形状の容器であり、側部機械室４の前側部分に配置されている。燃料タンク３０の後側には、作動油タンク４０が隣接して配置されている。作動油タンク４０は金属加工品であるのに対し、燃料タンク３０は樹脂成形品である。従って、燃料タンク３０それ自体は、大容量ではあるが比較的軽量となっている。

作動油タンク４０は、油圧制御に用いられる作動油を貯留する矩形箱形の容器である。作動油タンク４０は、その前面で燃料タンク３０の後部を受け止めて支持できるように設置されている。図４に示すように、作動油タンク４０の前面には、凸部４１が取り付けられている。

燃料タンク３０の後側部には、凸部４１が嵌まり込む凹部３１が設けられている。燃料タンク３０の上部右側には、上方に突出した円筒状の給油口３２が設けられている。給油口３２の付け根部分には、給油時に漏れた燃料を受け止めるオイルトレイ３３が取り付けられている。そして、燃料タンク３０の上部中央には、バッテリー５０が燃料タンク３０を前後方向に跨がるように配置されている。

燃料タンク３０及びバッテリー５０は、支持フレーム６０に組み付けることにより、一体化されたサブユニットＳを構成している。サブユニットＳは、底板３ａに設置される他の機器とは別に、独立して組み立てられる。図５〜図７に、そのサブユニットＳを示す。

図６に詳しく示すように、支持フレーム６０は、金属加工品である、主台座部６１や縦ピラー部６２、副台座部６３などで構成されている。

主台座部６１は、燃料タンク３０が載置される第１座部６１ａと、第１座部６１ａの右縁から下方に折れ曲がった連結座部６１ｂと、連結座部６１ｂに連なって第１座部６１ａよりも一段下がった第２座部６１ｃとを有している。連結座部６１ｂを含め、第１座部６１ａの右側部分から第２座部６１ｃの左側部分にわたる部分に、嵌め込み孔６４が開口している。第１座部６１ａ及び第２座部６１ｃの所定箇所には、底板３ａに締結して取り付けるための取付孔６５が形成されている。

縦ピラー部６２は、コ字状の断面を有する剛性に優れた縦長形状に形成されていて、第１座部６１ａの上面から略直交して上方に延びるように、第１座部６１ａの前端に取り付けられている。縦ピラー部６２の上端部には、左右一対の第１締結孔６６，６６と、両第１締結孔６６の間に配置された第１貫通孔６７とが形成されている。各第１締結孔６６及び第１貫通孔６７は、縦方向に長く形成されている（長孔）。

副台座部６３は、バッテリートレイを構成し、主台座部６１と対向した状態で縦ピラー部６２に支持されている。具体的には、副台座部６３は、前後方向に長い矩形の底壁６３ａと、底壁６３ａの左右両側の縁に沿って上方に小さく張り出す一対の側壁６３ｂと、両側壁６３ｂに連なって底壁６３ａの前端の縁から上方に張り出す前端壁６３ｃと、前端壁６３ｃと前後に対向して底壁６３ａの後端の縁から上方に大きく張り出す後端壁６３ｄとを有している。

前端壁６３ｃには、各第１締結孔６６に対応した第２締結孔６８と、第１貫通孔６７と重なり合って第１掛止孔６９を構成する第２貫通孔７０とが形成されている。第２締結孔６８及び第２貫通孔７０は円形に形成されている。後端壁６３ｄの上部には、作動油タンク４０に締結するための左右一対の第３締結孔７１，７１と、両第３締結孔７１の間に配置された第２掛止孔７２とが形成されている。各第３締結孔７１は、縦方向に長く形成されている（長孔）。

燃料タンク３０の前側部には、上下方向に延びる縦溝３４が形成されている。図４や図７にも示すように、燃料タンク３０の上部には、副台座部６３を安定して載置できる上側平坦面３５が形成され、燃料タンク３０の下部には、第１座部６１ａに安定して載置できる下側平坦面３６が形成されている。また、図７に示すように、燃料タンク３０の下部右端には、下側平坦面３６に向かって膨出した膨出部３７が形成されている。

図６や図７に示すように、燃料タンク３０は、膨出部３７を主台座部６１の嵌め込み孔６４に嵌め込むとともに縦溝３４に縦ピラー部６２を嵌め込んだ状態で、下側平坦面３６を第１座部６１ａに載置することにより、主台座部６１に設置されている。従って、燃料タンク３０は、サブユニットＳの状態でも、前後左右のずれ動きが規制される。

副台座部６３は、上側平坦面３５に載せた状態で縦ピラー部６２に取り付けられる。具体的には、各第１締結孔６６及び各第２締結孔６８に差し込んだボルトＢ（締結部材の一例）を締結して取り付けられている。

その際、燃料タンク３０は樹脂成形品であるため、成形時に寸法のばらつきが生じ易く、上側平坦面３５の位置は一定しないが、この作業機械では、第１締結孔６６が長孔に形成されているため、燃料タンク３０の寸法がばらついても高さ調整ができる。従って、副台座部６３を常に上側平坦面３５に載せた状態で取り付けることができる。

第１貫通孔６７も長孔に形成されているため、第２貫通孔７０と連通し、フックＦを掛け止めることができる第１掛止孔６９を常に形成することができる。

副台座部６３の底壁６３ａの上には、バッテリー５０が設置され、締結具５１で固定される。このとき、第２掛止孔７２は、接続端子等が設けられているバッテリー５０の上面よりも上方に離れて位置している。

このようにして、独立して組み付けられるサブユニットＳは、図５や図７に示したように、第１掛止孔６９及び第２掛止孔７２にフックＦを引っ掛けてワイヤで吊り上げた後、作動油タンク４０の前の所定位置に搬送される。

その際、重量物であるバッテリー５０は、両端がフックＦで吊り上げられる副台座部６３に載置されているため、安定して搬送することができる。燃料タンク３０も、膨出部３７や縦溝３４で前後左右のずれ動きが規制された状態で、主台座部６１と副台座部６３とで上下が挟持されているため、安定して搬送することができる。

所定位置に搬送されたサブユニットＳは、主台座部６１を底板３ａ等に取り付け、副台座部６３を作動油タンク４０に設けられたブラケット４２（図４参照）に取り付けることにより、底板３ａに組み付けられる。

具体的には、主台座部６１は、取付孔６５に差し込んだボルトＢで底板３ａ等に締結され、副台座部６３は、第３締結孔７１に差し込んだボルトＢで、作動油タンク４０に設けられたブラケット４２に締結される。その際、第３締結孔７１は長孔に形成されているため、高さ調整ができ、支障無く締結することができる。

そうすることで、燃料タンク３０及びバッテリー５０をまとめて底板３ａに設置することができる。支持フレーム６０は、燃料タンク３０及びバッテリー５０の双方の支持部材を兼ねているため、部品点数や作業工数の削減が図れる。

図４に示したように、このようにしてサブユニットＳを底板３ａに組み付けることで、燃料タンク３０の後部は、凸部４１に凹部３１が嵌まり込んだ状態で作動油タンク４０の前面に受け止められる。従って、燃料タンク３０のずれ動きは、よりいっそう規制される。

しかも、燃料タンク３０の上部には重量物のバッテリー５０が載せられているため、燃料の貯留量に関係なく燃料タンク３０を安定して保持できる。仮に第３締結孔７１の締結が緩むようなことがあっても、燃料タンク３０は、バッテリー５０が設置された副台座部６３によって下方に押し付けられるため、燃料タンク３０のがたつきを効果的に防ぐことができる。

従って、燃料タンク３０は、ベルト等で締め付けなくても安定して保持できる。

燃料タンク３０及びバッテリー５０はいずれもエンジン駆動系の機器である。従って、油圧制御系の作動油タンク４０とは別に、同系統の配管や配線をまとめて組み付けることができるため、配管等の接続が比較的容易にできる利点もある。

なお、本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、サブユニットＳの底板３ａに対する配置は一例であり、仕様に応じて適宜変更できる。

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体
３ａ 底板
１０ アタッチメント
３０ 燃料タンク
４０ 作動油タンク
５０ バッテリー
６０ 支持フレーム
６１ 主台座部
６２ 縦ピラー部
６３ 副台座部
Ｓ サブユニット

Claims (3)

1. 下部走行体によって支持された底板の上に、
   油圧制御によって作業動作を行うアタッチメントと、
   油圧制御用の作動油を貯留する作動油タンクと、
   エンジン駆動用の燃料を貯留する燃料タンクと、
   バッテリーと、
   を備えた作業機械であって、
   前記燃料タンク及び前記バッテリーは、前記底板に取り付け可能な支持フレームに組み付けることにより、独立して組み立て可能なサブユニットを構成し、
   前記支持フレームは、
   前記底板に取り付けられ、その上に前記燃料タンクが設置される主台座部と、
   前記主台座部から上方に延びる縦ピラー部と、
   前記縦ピラー部の上端部に支持されて前記主台座部と対向し、その上に前記バッテリーが設置される副台座部と、
   を有し、
   前記副台座部が、当該副台座部と前記主台座部とで前記燃料タンクを挟持するように、当該燃料タンクに載せられていて、当該副台座部に、前記サブユニットの吊り上げを可能にする掛止孔が形成されている作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記燃料タンクの側部に縦溝が設けられ、
   前記縦溝に前記縦ピラー部が嵌め込まれている作業機械。
3. 請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
   前記副台座部及び前記縦ピラー部の少なくともいずれか一方に、縦長な締結孔が形成され、
   前記副台座部が、前記締結孔に挿入された締結部材を締結することによって前記縦ピラー部に支持されている作業機械。

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