JP6002616B2

JP6002616B2 - 建設機械用手摺り

Info

Publication number: JP6002616B2
Application number: JP2013077713A
Authority: JP
Inventors: 祐人早川; 英徳眞野; 英莉西城
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: JP2014201923A

Description

本発明は建設機械用手摺りに係り、特にキャブ後方の機械室上部に配設して好適な建設機械用手摺りに関する。

従来の建設機械用手摺りの例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の建設機械では、機械室のカバー上に設けられる手摺りの高さを変更可能とし、かつ建設機械から分離せずに運搬可能なように、手摺りを上側手すりと下側手すりに分割し、運搬時には上側手すりを折りたたむまたは上下手すりを入れ子状にして収納して運搬するようにしている。また、上下手すりを入れ子状にし、一方の手摺りの先端に形成した雄ねじを、テーパナットを介して雌ねじで締め付けるようにして高さ調整を可能にしている。

従来の建設機械用手摺りの他の例が、特許文献２に記載されている。この公報に記載の建設機械では、保守・点検・整備作業に利用でき、運転時に周囲構造と干渉する恐れがない手摺りとして、使用時には手摺りの支柱を手摺り位置に保持し、未使用時には手摺り解除位置にすることが記載されている。

特開平９−２４２１２２号公報特開２０１１−５８２６７号公報

建設機械では、運転前及び運転後に建設機械の上部旋回体の機械室上部に作業者が登り、保守作業や点検作業、整備作業を実行する。そこで転落防止等の安全を確保するため、キャブ後方を含め上部旋回体の周縁部には安全柵または手摺りが設けられる。

一方、建設機械の作業者にとっては、建設機械の後方の監視も重要であり、運転中に後方の視界が遮られることがないことが望ましい。安全性確保のために設けた安全柵や手摺りを堅固に作成すればするほど、視界が遮られて運転に支障をきたす場合も生じる。そこで、上部旋回体上での作業中は安全柵または手摺りを設け、建設機械の運転中はそれらを取り外すまたは所定か所に収納するようにすることが提案されている。

しかしながら、安全柵または手摺りを取り外すようにすると、運転時とメンテナンス作業時とでそれらの取り付け、取り外し作業や、取り外した安全柵、手摺りの保管が煩雑になる。そこで、上記特許文献１では、車両から分離しないで手摺りを運搬できるように、手摺りを２段に折り曲げる構造としている。しかし、この公報に記載の手摺りの形状がパイプを折り曲げてΠの字状に形成し、Πの字の足元部を建設機械に固定する構造であるから、Πの字の上辺部に加わる荷重が手摺りの根元部に大きなモーメント荷重として作用する。このモーメント荷重に耐えるためには、手摺りの根元部を補強する必要が生じる。

また、上記特許文献２に記載の手摺りでは、手摺りを構成する支柱の根元部にピンを挿入して手摺りを保持しているだけであり、手摺りの上辺に生じた荷重が手摺りの根元部でモーメント荷重として作用することについては、考慮されていない。特に根元部にピンを挿入するためには手摺りに孔を形成する必要があり、それだけ手摺りの剛性が低下する。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、建設機械において、キャブ後方に設けた手摺を分離形状とすることなく、上部旋回体上での作業中は手摺りとして使用でき、建設機械の運転中には作業者の視野を妨げることがないようにすることであり、さらに手摺りとして使用中に手摺りに負荷が加わっても、手摺りの根元部に過大な力またはモーメント荷重が作用するのを回避することにある。本発明の他の目的は、上記目的に加え、手摺りとして使用しない建設機械の運転中は、手摺りを建設機械に適正に収容できるようにすることにある。

上記目的を達成する本発明の特徴は、下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載され、作業者が搭乗可能なキャブを有する上部旋回体と、一端部がこの上部旋回体に接続されたフロントとを有する建設機械用手摺りにおいて、前記手摺りは、上部旋回体の上部の縁部であってキャブの背面側に設けられたパイプ折り曲げ形状の手摺り本体と、この手摺り本体の脚部を固定し、前記手摺り本体を車体内側方向へ折りたたみ可能に保持するヒンジ構造からなる手摺り固定手段と、前記車体内側方向へ折りたたみ可能な前記手摺り本体を前記キャブに保持するために前記キャブの背面側に取り付けた手摺り保持手段とを備えたことにある。

そしてこの特徴において、前記手摺り本体を折りたたんだときに前記手摺り本体を前記上部旋回体の上面に保持する係止手段を設けてもよい。

本発明によれば、建設機械のキャブの背面側に手摺りを保持する手段を設けると共に、手摺りを折りたたむ構成としたので、手摺りは常時キャブに保持され、建設機械から分離する形状とする必要がない。また、上部旋回体上での作業中は手摺りとして使用できるとともに、建設機械の運転中には作業者の視野を妨げることがないように折りたたむことが可能である。さらに手摺りとして使用中に手摺りに負荷が加わっても、キャブ背面側の保持手段が荷重を負担するので、手摺りの根元部に過大な力またはモーメント荷重が作用するのを回避できる。さらにまた、手摺りとして使用しない建設機械の運転中は、手摺りを建設機械の上部旋回体上面に収容できる。

本発明に係る建設機械の一実施例の斜視図である。図１に示した建設機械のキャブ背面の斜視図である。図１に示した建設機械のキャブ背面の斜視図である。手摺り保持手段の一実施例の斜視図である。手摺りの基礎部の一実施例の斜視図である。手摺り係止用ピンの一実施例の正面図とその使用状態を説明する断面図である。手摺り係止用ピンの他の実施例の斜視図及びその使用状態を説明する断面図である。手摺りの基礎部の他の実施例の分解斜視図である。

以下、本発明に係る建設機械の一実施例を、図面を用いて説明する。なお、以下の記載においては建設機械として小型の油圧ショベルを取り上げているが、建設機械は油圧ショベルに限るものではなく、本発明はホイールローダや各種の道路機械等、油圧駆動の各種建設機械に適用できる。

図１に本発明に係る油圧ショベル１の側面図を、図２に油圧ショベル１の上面図をそれぞれ示す。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、この下部走行体２上に旋回可能に搭載され、下部走行体２とともに油圧ショベル１の車体を構成する上部旋回体３と、この上部旋回体３の前部側に俯仰動可能に設けられたフロント４とを備えている。そして、この油圧ショベル１は、土砂の掘削作業等に用いられる。

上部旋回体３は、旋回の中心となる旋回フレーム５と、この旋回フレーム５の上側であって前方側に搭載されるキャブ６と、旋回フレームの上側であって後方側に搭載されるカウンタ・ウエイト８と、キャブ６とカウンタ・ウエイト８間に位置するエンジンとを有している。エンジンの外気吸込み側には、熱交換器が配置されており、排気側には油圧ポンプユニットが配置されている。エンジン等が配置されている部分は機械室を構成しており、この機械室の一部は機械室カバー１７で覆われている。一方、油圧ショベル１のキャブ６後方側の側面部は、建屋カバー１１で覆われている。

上述したように、建設機械１の各部点検及び補修作業等のために、上部旋回体３の上面に作業者が昇り、機械室カバー１７やクーラー点検窓１５(図２参照)を開けて作業する場合がある。この場合、建設機械１からの転落防止のために保護柵として手摺りを、上部旋回体３の周縁部に設けている。例えば、キャブ６の後方の建屋カバー１１のほぼ上方に、鋼製のパイプをΠ字型に折り曲げた手摺り本体３０を設けている。以下、手摺り本体３０及び手摺り保持手段２０、手摺り固定手段を含む手摺りの詳細を、図２以下を用いて説明する。

図２に、キャブ６の背面の上部旋回体３の上面側を、斜視図で示す。この図２は、手摺り本体３０を使用中の状態を示す図である。上部旋回体３の左側の側面縁部であって、キャブ６の背面にわずかな隙間を持って、手摺り本体３０の一方の脚部３０ａが位置している。手摺り本体３０の他方の脚部３０ａは、本実施例では、前後方向位置が機械室カバー１７の前端に近い場所に位置している。手摺り本体３０の両脚部３０ａ、３０ａの上端部および中間部は、手摺り本体３０の補強及び安全性の向上のために、横柵部３０ｂ、横柵３０ｃで連結されている。

手摺り本体３０の両脚部３０ａ、３０ａの根元部は、詳細を後述する手摺り固定手段４０で固定保持されている。一方、手摺り本体３０の前側の脚部３０ａの中間部であって横柵３０ｃより上の部分を、キャブ６の背面に固定した手摺り保持手段２０に固定する。また、手摺り本体３０の折り曲げ部であって水平に延びる横柵部３０ｂの中間部には、貫通する嵌合穴３１が形成されている。この嵌合穴３１に係止する止めピン３２が、横柵部３０ｂの中間部に設けたリング３２ａにチェーン３２ｂを介して取り付けられている。さらに、上部旋回体３の天井板には、止めピンが嵌合する係止用穴３３が形成されている。

図３に、建設機械１の作業中であって手摺り本体３０を使用しない状態を、図２と同様の斜視図で示す。建設機械１の作業中は、キャブ６の後方視界を妨げないように、手摺り本体３０は根元部に設けた手摺り固定手段４０の固定を解除し、ほぼ９０度根元部から倒して上部旋回体３の上面に保持される。そして、手摺り本体３０の横柵部３０ｂに形成した嵌合孔３１孔及び上部旋回体３の天井板に形成した係止用穴３３に、止めピン３２が嵌合している。この止めピン３２により、建設機械１が作業中に手摺り本体３０に振動が加えられても、手摺り本体３０が振動したりばたついたりしないようになっている。

このように構成した手摺り本体３０と手摺り本体３０を保持するための各手段の詳細を、図４ないし図８を用いて説明する。図４は、キャブ６の背面側に設けられる手摺り保持手段２０の斜視図である。手摺り保持手段２０は鋼製パイプである脚部３０ａが当接する当接部２４を有する直方体状の当接ブロック２１と、この当接ブロック２１の切り欠き部である当接部２４を閉塞する押え板２２と、当接ブロック２１を保持するとともにキャブ６に取り付ける取り付け部が形成された取付板２３とを有している。

手摺り保持手段２０をキャブ６に取り付けるために、取付板２３の取付部には穴が形成されている。ボルト２６をこの孔に貫挿して、手摺り保持手段２０をキャブ６にボルト止めする。なお、当接ブロック２１と取付板２３とは、本実施例では溶接固定されているが、ボルト止め等であってもよい。また、手摺り保持手段２０をキャブ６にボルトで係止しているが、溶接固定してもよい。いずれの場合でも、手摺り本体３０に加わる荷重を負担できる強度を取付部が有する必要がある。

当接ブロック２１と押え板２２とは、ボルト２５で取り外し可能に固定される。手摺り本体３０を使用しないときには、ボルト２５を緩めて手摺り本体３０の脚部３０ａを当接部２４から取り外すので、押え板２２は当接ブロック２１から取り外し可能になっている。なお、部品の遺失を防止するために、ボルト２５に抜け止め等を施すのが好ましい。また、手摺り保持手段２０は、手摺り本体３０に加わる荷重及びモーメントを負担するから、取付板２２の取付部(ボルト２５部)には、最大人間の重量程度が負荷される可能性がある。取付板２２の取付部(ボルト２５部)はその荷重に耐え得るように構成されている。

次に、手摺り本体３０の根元部に設ける手摺り固定手段４０の詳細を、図５に示す。図５は、手摺り本体３０の根元部の斜視図である。手摺り本体３０は鋼製のパイプを切断して折り曲げて構成されているので、脚部３０ａの端部は円筒形状をしている。そこで、この脚部３０ａの端部が嵌合する鋼製のパイプ４１と、このパイプ４１が溶接されたヒンジ４２とで、手摺り固定手段４０を構成する。ヒンジ４２は蝶番形状であり、一方端部をリング状にした２枚の平板部材４２ａ、４２ｂのリング状部分を、軸４２ｄに取り付けて形成されている。なお図示を省略したが、鋼製のパイプ４１に脚部３０ａを嵌合した後には、鋼製のパイプと脚部３０ａを、ボルト及びナットまたは溶接で固定する。

一方の平板部材４２ｂには複数の貫通孔が形成されており、固定用ボルト４２ｃで上部旋回体３の天井板に固定される。他方の平板部材４２ａは、幅方向の中間部でパイプ４１の側面に溶接固定されている。したがって、ヒンジ４２を折りたたむと、パイプ４１が前記他方の平板部材４２ａとともに、前記平板部材４２ｂに重なる。この時、パイプ４１に貫挿された手摺り本体３０の脚部３０ａの端部も一緒に重なり、手摺り本体３０は垂直位置から水平位置へその姿勢を変える。

次に図６に、手摺り本体３０を未使用時に安定して建設機械１に保持するための止めピン３２の一実施例を示す。図６（ａ）は、止めピン３２の正面図であり、図６（ｂ）は止めピン３２を手摺及び上部旋回体３の天井板３ａに係止した断面図である。止めピン３２は大径の頭部３２ｃと小径の軸部３２ｄとから構成される。

上述した様に手摺り本体３０の横柵部３０ｂの長さ方向中間部には貫通する嵌合孔３１が形成されているので、この嵌合孔３１に止めピン３２を嵌合する。上部旋回体３の天井板３ａには、手摺り本体３０を横倒ししたときに嵌合孔３１が位置する場所に対応した位置に、係止用孔３３が形成されている。止めピン３２が天井板３ａを貫通できまたは嵌合できるので、止めピン３２を介して天井板に止めピンが保持され、建設機械１の作業中に手摺り本体３０が振動したりがたつくのを防止できる。なお、止めピン３２を単独で取り外せるようにすると遺失し易いので、止めピン３２を手摺り本体３０にチェーン３２ｂ等でつないでおく。そのため、止めピン３２には係止用の孔等を設けるのが望ましい。

なお、キャブ６が、旋回フレーム５上に防振部材を介して取り付けられる場合には、キャブ６（手摺り保持手段２０）の振動系と手摺り本体３０との振動系が異なることになるため、手摺り保持手段２０の当接ブロック２１と手摺り本体３０の脚部３０ａとの間に緩衝材等を介在させて脚部３０ａを完全に拘束せずに、ある程度の変位を許容するように固定するようにしてもよい。

次に、止めピンの他の例を、図７を用いて説明する。図７(ａ)は止めピン５０の斜視図であり、図７(ｂ)は手摺り本体３０を未使用時に、手摺り本体３０を保持する様子を説明する断面図である。止めピン５０は、頭部５０ａと軸部５０ｂから構成される。頭部５０ａは、円板の周方向一部を厚さ方向に少し切り欠いた形状の蓋部５１と、この蓋部５１の切り欠き部に係止するハンドル部５２と、ハンドル部５２を蓋部５１に９０度程度回動可能に取り付ける軸５３とを有している。すなわち、ハンドル部を図７(ａ)に示すように軸５３周りに約９０°回動させれば、この止めピン５０全体を持ち上げたり回動させたりする際のハンドルとして使用できる。

一方、このハンドル部５２を図７(ａ)の状態から約９０°回動させて蓋部５１上に寝かせれば、蓋部５１の上面は突起のない状態となる。したがって、ハンドル部５２を寝かせた状態で、上部旋回体３に形成した止めピン５０用の係止用穴３３に保持すれば、例えば手摺り本体３０を所定手順で立て掛け、キャブ６の背面に設けた手摺り保持手段２０に手摺り本体３０を保持した後の状態でも、作業者の作業の妨げにならない。この場合、作業者が上部旋回体３の上面を歩き回るが、止めピン５０の上面に突起がないので、躓く恐れがない。

軸部５０ｂには、上下に２か所、１８０°ピッチで２個の突起５４、５５が形成されている。上側の突起５４は、手摺り本体３０を使用中に、止めピン５０を上部旋回体３の天井板３ａに保持して、止めピン５０の遺失を防ぐためのものである。一方下側の突起５５は図７(ｂ)に示すように、手摺り本体３０を未使用時に、手摺り本体３０を上部旋回体３の天井板３ａに保持するためのものである。上部旋回体３の天井板３ａには、図示しないが、この止めピン５０の形状に合わせた円形の孔と、この孔の周方向２か所に１８０°ピッチで細長い溝とが形成されている。

したがって、上部旋回体３の天井板３ａに形成した溝に止めピン５０の突起５５を嵌合し、そのまま止めピン５０を押し込んで天井板３ａの下方に突起５５が達したら止めピン５０全体をハンドル部５２でほぼ９０°回転させる。これにより、手摺り本体３０の横柵部３１ｂは止めピン５０を介して強固に上部旋回体３の天井板３ａに保持される。本実施例の止めピンの場合には、図６に示した実施例の場合よりも確実に手摺りを上部旋回体に保持できる。

次に、図８を用いて参考例を説明する。上記各実施例では、未使用時には手摺り本体３０を横に寝かせてキャブ６の視界から外すようにしていたが、この参考例では、未使用時に手摺り本体３０の高さを変えて、キャブの視界を妨げないようにしている。

すなわち、手摺り本体３０の両脚部３０ａ、３０ａに、水平方向に貫通する複数の孔３０ｄを、高さを変えて形成する。一方、上部旋回体３の天井板３ａには、手摺り本体３０の脚部３０ａが貫通可能な図示しない孔が形成されており、この孔の上面に脚部３０ａを保持する基礎部４５をボルトで固定する。基礎部４５は、中央部に貫通孔が形成されたベースプレート４５ｂと、このベースプレート４５ｂに直立するように溶接固定されたガイド管４５ａとを有している。ガイド管４５ａには、水平方向に貫通する貫通孔４５ｃが形成されている。ベースプレート４５ｂには固定用のボルト穴４５ｄが複数形成されている。手摺り本体３０の脚部３０ａの端部には、ねじ３０ｆが形成されている。

このように構成した本参考例の手摺り本体３０では、基礎部のガイド管４５ａに手摺り本体３０の脚部３０ａを挿入し、未使用時には脚部３０ａに形成した貫通穴３０ｄの中で上側の貫通孔３０ｄが、ガイド管４５ａの貫通孔４５ｃと合致したときに、ピン４７を水平方向に挿入して、手摺り本体３０の高さを低くする。同様に、使用時には脚部３０ａの下側の貫通孔３０ｄをガイド管の貫通孔４５ｃに合致させ、ピン４７をこれらの孔３０ｄ、４５ｃに挿入する。これにより、手摺り本体３０は高い状態で固定される。なお図示は省略したが、本実施例においても手摺り本体３０の使用時には、手摺り本体３０をキャブ６の背面に取り付けた手摺り保持手段２０で保持する。また、手摺り本体３０の脚部３０ａがガイド管４５ａから抜け出るのを防止するために、脚部３０ａを上部旋回体３の天井板３ａ内部まで貫通させたら、脚部３０ａの端部に形成したねじ部にナット４６を螺合する。これにより、脚部３０ａがガイド管４５ａから抜け出るのを防止できる。ナット４６はダブルナットが望ましい。

上記いずれの実施例においても、手摺り使用時にはキャブ背後に設けた手摺り保持手段でも手摺りを保持するようにしたので、手摺りに加わる力及びモーメントを分散でき、手摺りの信頼性が向上する。また、未使用時には手摺りを折りたたむまたは手摺りを上部旋回体内に引き込むようにしたので、作業者のキャブからの視界を妨げる恐れがない。

さらに、ピンの形状については上記実施例に限るものではなく、手摺りを上部旋回体に保持できる形状であれば、全て利用可能である。また、キャブに取り付ける手摺り保持手段２０も実施例に示したものに限るものではなく、ワイヤ等の手段であってもよい。

１…建設機械(油圧ショベル)、２…下部走行体、３…上部旋回体、３ａ…天井板、４…フロント、５…旋回フレーム、６…キャブ、８…カウンタ・ウエイト、１１…建屋カバー、１５…クーラー点検窓、１７…機械室カバー、２０…手摺り保持手段、２１…当接ブロック、２２…押え板、２３…取付板、２４…当接部、２５…ボルト、２６…ボルト、３０…手摺り本体、３０ａ…脚部、３０ｂ…横柵部、３０ｃ…横柵、３０ｄ…孔、３０ｆ…ねじ、３１…嵌合穴、３２…止めピン、３２ａ…リング、３２ｂ…チェーン、３３…係止用穴、４０…手摺り固定手段、４１…パイプ、４２…ヒンジ(蝶番)、４２ａ…平板部材、４２ｂ…平板部材、４２ｃ…固定用ボルト、４２ｄ…軸、４５…基礎部、４５ａ…ガイド管、４５ｂ…ベースプレート、４５ｃ…貫通孔、４５ｄ…ボルト穴、４６…ナット、４７…ピン、５０…止めピン、５１…蓋部、５２…ハンドル部、５３…軸、５４、５５…突起。

Claims

下部走行体と、この下部走行体上に旋回可能に搭載され、作業者が搭乗可能なキャブを有する上部旋回体と、一端部がこの上部旋回体に接続されたフロントとを有する建設機械用手摺りにおいて、
前記手摺りは、上部旋回体の上部の縁部であってキャブの背面側に設けられたパイプ折り曲げ形状の手摺り本体と、
この手摺り本体の脚部を固定し、前記手摺り本体を車体内側方向へ折りたたみ可能に保持するヒンジ構造からなる手摺り固定手段と、
前記車体内側方向へ折りたたみ可能な前記手摺り本体を前記キャブに保持するために前記キャブの背面側に取り付けた手摺り保持手段とを備えたことを特徴とする建設機械用手摺り。
前記手摺り本体を折りたたんだときに前記手摺り本体を前記上部旋回体の上面に保持する係止手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械用手摺り。