JP6884732B2 - 遠隔操作式小型油圧ショベル - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態に係る遠隔操作式小型油圧ショベルの側面図、図2は後方から見た背面図である。本願明細書では図1の左右を前後とする。図1及び図2に示した遠隔操作式小型油圧ショベルは、オペレータが搭乗して操縦するいわゆる後方超小旋回機をベースマシンとして遠隔操作仕様機に改修した機体である。後述する「−走行体」「−旋回体−」「−作業機−」の欄で説明する要素は、フロアパネル25を除いて全てベースマシンのものを流用しており、配置についてもベースマシンにおける配置と同じである。なお、後方小旋回機とは、狭隘な現場での作業を想定して後端旋回直径が走行体の全幅と同程度以下(クローラ全幅の120%以下)となるように設計された油圧ショベルである。本願明細書における以下の記載においては遠隔操作式小型油圧ショベルを油圧ショベルと略称し、特に断り書きなく「油圧ショベル」と記載した場合には本実施形態に係る遠隔操作式小型油圧ショベルを指すこととする。油圧ショベルは、走行体10、旋回体20及び作業機40を備えている。
走行体10は、左右の走行装置11及びセンタフレーム12(図2)を備えている。左右の走行装置11はクローラ式であり、サイドフレーム11a、従動輪11b、駆動輪11c、走行モータ(不図示)、減速機11e、履帯11fをそれぞれ備えている。左右のサイドフレーム11aは走行方向(図1中に左右方向)に延び、長手方向の一方側(図1では左側)に従動輪11bを、他方側(同図では右側)に駆動輪11cを支持している。走行モータは左右のサイドフレーム11aの長手方向の他方側に支持されており、減速機11eを介して出力軸が駆動輪11cに連結されている。履帯11fは左右の走行装置11のそれぞれにおいて従動輪11bと駆動輪11cとの間に掛け回されている。走行モータが駆動されると減速機11eを介して駆動輪11cに回転動力が伝達され、駆動輪11cと従動輪11bとの間で履帯11fが循環駆動する。
旋回体20は、旋回フレーム21(図6)、カウンタウェイト22、シートベース23、運転席24、フロアパネル25等を備えている。旋回フレーム21は旋回体20の基礎支持構造体であり、旋回輪26を介して走行体10の上部に旋回可能に設けられている。旋回フレーム21上における後側のエリアにはシートベース23が配置されている。このシートベース23は油圧ショベルのベースマシンにおいて運転席を支持していた部材であると同時に機械室(エンジンカバー)を兼ねている。シートベース23の外周は外装カバー28で覆われている。カウンタウェイト22は作業機40とのバランスをとるための錘であり、旋回フレーム21の後縁部に設けられている。カウンタウェイト22の後縁部の旋回半径が油圧ショベルの後方旋回径となるが、本実施形態の油圧ショベルは小型機種であり、後方旋回径が走行体10の車幅の半分程度に抑えられている。
作業機40は土砂の掘削等の作業をするために旋回体20の前部に設けた多関節型のフロント作業機(本実施形態ではスイングポスト式)であり、作業腕41及びアタッチメントである作業具44を含んで構成されている。作業腕41は、ブーム42、アーム43、ブームシリンダ45、アームシリンダ46及び作業具シリンダ47を備えている。ブーム42は旋回体20のブラケット31(厳密にはスイングポスト37を構成する一部材)に回動可能に連結され、アーム43はブーム42の先端に、作業具44はアーム43の先端に、それぞれ回動可能に連結されている。ブーム42、アーム43及び作業具44はいずれも左右に水平に延びる回転軸を支点にして回動する。図1では作業腕41に作業具44としてバケットを装着した例を表しているが、装着されるアタッチメントの種類はこれに限られない。ブームシリンダ45は旋回体20(スイングポスト37)及びブーム42に、アームシリンダ46はブーム42及びアーム43に、それぞれ両端が連結されている。作業具シリンダ47は、基端がアーム43に連結される一方、先端がリンク48を介してアーム43の先端部及び作業具44に連結されている。ブームシリンダ45、アームシリンダ46及び作業具シリンダ47はいずれも油圧アクチュエータであり、油圧ポンプから吐出される圧油で駆動され、伸縮動作により作業機40を駆動する。
ベースマシンでは、減圧弁付きの操作装置(操作レバーやペダル)がシートベース23の前側のスペース(フロアパネル25の領域)に配置され、シートベース23の上部に運転席やキャノピ等が設置されていた。本実施形態の油圧ショベルではこれら操作装置や運転席、キャノピ等、オペレータの搭乗を想定した機器類が取り除かれ、無線による遠隔操作用の機器が代わりに設置されている。具体的には電磁弁ユニット51〜53や受信機付きのコントローラボックス61等である。電磁弁ユニット51〜53は複数の電磁弁54(図4)からなる。コントローラボックス61は、離れた場所でオペレータが操作する無線操作装置(不図示)からの信号に応じて電磁弁54を制御するコントローラを内蔵している。ベースマシンは、例えば操作レバーにより減圧弁を操作することでパイロットポンプの吐出圧力を元圧とする油圧信号が生成され、これによりコントロールバルブが駆動されて作業機40等が動作する構成であった。それに対し、本例の油圧ショベルは、離れた場所でオペレータが操作する無線操作装置からの操作信号に応じてコントローラで生成された電気信号により電磁弁54が適宜駆動され、対応するコントロールバルブが駆動される構成に改造されている。
図3は旋回体20の全体構成を左前から見た斜視図である。図4はフロアパネル25を取り外した状態の旋回体20の平面図、図5は左前から見た斜視図である。図6はフロアパネル25、フロントパネル24a及びサイドパネル24bを取り外した状態の旋回体20を左前から見た斜視図である。これらの図に示したように、旋回フレーム21上におけるシートベース23の前側の領域には、コントロールバルブユニット36や電磁弁ユニット51〜53を収容したバルブボックス30が設けられている。バルブボックス30は、ポストP1〜P3やクロスメンバC1,C2等のフレーム(図6)、上記フロアパネル25(図3)、フロントパネル24a(同)及びサイドパネル24b(同)を備えている。
上記コントローラボックス61は、シートベース23の上部に配置されている。コントローラボックス61に収容された受信機付きのコントローラ(コンピュータ)は電磁弁ユニット51〜53の各電磁弁54と結線されている。コントローラは、オペレータが操作する無線操作装置(不図示)からの操作信号を受信し、対応する電磁弁54に指令することで走行体10、旋回体20、作業機40の動作を制御する。また、コントローラボックス61の左右方向の他方側(本例では右側)にはキースイッチやモニタ等を備えたコンソール33等が設置されている。またコントローラボックス61の上面には四隅に台座62が設けられており、図7に示したようにカメラ装置Xが搭載されることが想定されている。カメラ装置Xは無線を介して撮影した画像及び映像の信号を出力する。この信号を受信することでオペレータは離れた場所でカメラ装置Xによる油圧ショベルの周囲の状況をモニタ画面でリアルタイムに確認することができる。
(1)本実施形態の油圧ショベルにおいては、オペレータの搭乗操作用の機器を除き、走行体10や作業機40は元より、エンジン29やポンプ、コントロールバルブユニット36を含むベースマシンの大部分の部品を活かして構成されている。追加部品としては、複数の電磁弁54やコントローラボックス61の他、コントロールバルブユニット36と共に電磁弁54を収容するバルブボックス30を設けている。コントロールバルブユニット36はベースマシンにおいて機械室であるシートベース23の前側に配置されていたものが活用されている。既存のコントロールバルブユニット36が配置されているスペースにバルブボックス30を設置し、コントロールバルブユニット36と共に電磁弁54を追加した形である。その際、複数の電磁弁54はバルブボックス30の内部でコントロールバルブユニット36の上方に立体的に配置され、かつ旋回フレーム21の前縁に沿ってブラケット31を跨いで左右方向に並べた。このようにコントロールバルブユニット36とは異なる態様でブラケット31を跨いで左右に長い列状に電磁弁54を並べることで、コントロールバルブユニット36の上方においてシートベース23と電磁弁54の間の間隔を確保できる。この間隔が確保されていることにより、フロアパネル25を取り外してバルブボックス30の上部を開放すると、コントロールバルブユニット36やシートベース23の前面に上から臨むことができる。これによりコントロールバルブのメンテナンスが容易に行え、またシートベース23の前面の開閉蓋23aを開けて電気機器にも容易にアクセスできる。また、ブラケット31を跨いで電磁弁54を配置することでバルブボックス30を幅広にして(面積を確保して)扁平にすることができる。そのため旋回フレーム21から採ったバルブボックス30の高さを抑えることができ、本実施形態では特にタンクカバー27よりも低くしてある。従って、図7のようにカメラ装置Xを搭載した場合に、バルブボックス30の高さが低い分だけ機体のより近くの地面の状況をカメラ装置Xで映し出せる。
Claims (4)
- 走行体、前記走行体の上部に旋回可能に設けられ前部にブラケットを有する旋回フレーム、前記ブラケットに取り付けられた作業機、前記旋回フレームの後部に設けられた油圧ポンプ、前記油圧ポンプを駆動する原動機、前記旋回フレームの後部に設けられ前記油圧ポンプ及び前記原動機を収容した機械室、前記油圧ポンプから対応する油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数のコントロールバルブ、前記コントロールバルブを駆動する作動油を制御する複数の電磁弁、及び無線操作装置からの信号に応じて前記電磁弁を制御するコントローラを内蔵し前記機械室の上部に配置されたコントローラボックスを備え、前記複数のコントロールバルブが、前記機械室の前側で前記ブラケットの左右方向の一方側に位置するように前記旋回フレームに支持されている遠隔操作式小型油圧ショベルにおいて、
前記コントロールバルブと共に前記複数の電磁弁を収容し、上部に開閉蓋としてのフロアパネルを備えたバルブボックスを前記機械室の前側に備え、
前記複数の電磁弁が、前記バルブボックスの内部で前記複数のコントロールバルブの上方に位置し、かつ前記機械室との間に間隔が確保されるように前記旋回フレームの前縁に沿って前記ブラケットを跨いで左右方向に並べて配置されていることを特徴とする遠隔操作式小型油圧ショベル。 - 請求項1に記載の遠隔操作式小型油圧ショベルにおいて、
前記複数の電磁弁は前記旋回フレームから間隔を空けて配置してあり、
前記バルブボックスは前面に開閉蓋としてのフロントパネルを備えていることを特徴とする遠隔操作式小型油圧ショベル。 - 請求項1に記載の遠隔操作式小型油圧ショベルにおいて、前記複数の電磁弁の配列が、左右方向に延びる長辺と前記長辺の一端から後方に延びる短辺とからなるL字型であることを特徴とする遠隔操作式小型油圧ショベル。
- 請求項1に記載の遠隔操作式小型油圧ショベルにおいて、
前記旋回フレームの前部における左右方向の他方側には作動油タンクが設けられており、
前記バルブボックスの上面が前記作動油タンクの上面よりも低くなるように構成されていることを特徴とする遠隔操作式小型油圧ショベル。
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