JP6983829B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、空調装置が設置されたキャブを有する作業機械に関する。

油圧ショベルに代表される作業機械のキャブには、従来より、シートの後方に空調装置が設置されるのが一般的である。そして、作業機械に搭載される空調装置は、外気を吸引するファンと、ファンで吸引された外気を冷却するエバポレータと、エバポレータから出力される冷却風を吹出口に導く導風部とで構成される。

上記構成の空調装置において、外気が通過するエバポレータの表面には、塵埃が堆積する。そこで、特許文献１には、エバポレータに付着した塵埃を除去するために、キャブの床下からエバポレータにアクセスするためのメンテナンス用開口部を有する油圧ショベルが開示されている。

特開２０１２−２０２１８９号公報

しかしながら、特許文献１の油圧ショベルでは、エバポレータの直下で清掃作業をするので、除去した塵埃が落ちてきて作業しにくいと言う課題がある。また、上部旋回体が正面を向いた状態では、下部走行体が邪魔になってメンテナンス用開口部にアクセスできない。すなわち、エバポレータの清掃作業をするために、上部旋回体を９０°旋回させねばならず、作業が煩雑なうえに広いスペースが必要になると言う課題がある。

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートの後方に空調装置が設置された作業機械において、エバポレータの清掃を簡単に行うことができるレイアウトを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、作業装置と、前記作業装置を操作する操作装置が配置されたキャブと、前記キャブに設置されたシートの後方に配置され、前記キャブの内部空間を所定の温度に維持する空調装置とを備える作業機械であって、前記空調装置は、外気を吸引するファンと、前記ファンによって吸引された外気を冷却するエバポレータと、前記エバポレータから出力される冷却風を、前記キャブ内の吹出口に導く導風部とを備え、前記作業機械は、前記エバポレータの上方空間の少なくとも一部を覆う位置において、着脱可能に支持された第１基板と、前記ファン及び前記導風部の一方の上方で、且つ前記上方空間から外れた位置において、前記操作装置及び前記作業装置を接続するリレースイッチを支持する第２基板と、前記ファン及び前記導風部の他方の上方で、且つ前記上方空間から外れた位置において、電装品を支持する第３基板と、前記第１基板の上面に固定されて、前記空調装置の動作を制御するコントローラと、前記コントローラに着脱可能な接続端子を有し、前記第３基板に固定されたケーブルとを備え、前記第１基板は、前記第２基板及び前記第３基板の上面に着脱可能に支持され、前記ケーブルの前記第３基板の固定位置から前記接続端子までの長さは、前記第１基板を前記上方空間から退避させることができない長さに設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、シートの後方に空調装置が設置された作業機械において、エバポレータの清掃を簡単に行うことができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る建設機械の代表例である油圧ショベルの側面図である。 キャブの内部を示す図である。 空調装置の構成を示す模式図である。 リアカバーを外した状態のシート後方の平面図である。 第１基板を外した状態のシート後方の平面図である。

本発明に係る建設機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２は、左右一対の無限軌道８を備える。そして、走行モータ（図示省略）の回転が伝達されて左右一対の無限軌道８が回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、無限軌道８に代えて、装輪式であってもよい。

上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）によって旋回可能な状態で下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機（作業装置）４と、旋回フレーム５の後部に配置されたカウンタウェイト６と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ（運転席）１０とを主に備える。

フロント作業機４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及びバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ〜４ｆとを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るための重量物である。

キャブ１０には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。図２は、キャブ１０の内部を示す図である。キャブ１０の内部には、オペレータが着席するシート１１と、シート１１に着席したオペレータが操作する操作装置と、キャブ１０内を所定の温度に維持する空調装置２０とを主に備える。

シート１１に着席したオペレータが操作装置を操作することによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、フロント作業機４が動作する。操作装置は、シート１１の前方に配置されている。操作装置は、例えば図２に示すように、走行レバー１２と、左レバー１３と、右レバー１４と、ゲートロックレバー１５とを主に備える。但し、操作装置はレバーの形態に限定されず、ステアリング、ペダル、スイッチ等であってもよい。

走行レバー１２は、走行モータの回転を制御する。左レバー１３及び右レバー１４は、旋回モータの回転及び油圧シリンダ４ｄ〜４ｆの伸縮を制御する。ゲートロックレバー１５は、油圧ショベル１の動作を規制するロック状態と、油圧ショベル１の動作を許容する解除状態とに切り換え可能に構成されている。

操作装置は、オペレータの操作に応じた操作信号を、リレースイッチ３６（図４参照）から延設されたハーネス３８（図４参照）を通じて、コントローラ（図示省略）に出力する。そして、コントローラは、操作装置から出力された操作信号に基づいて、走行モータ、旋回モータ、及び油圧シリンダ４ｄ〜４ｆを動作させる。

また、シート１１の後方には、キャブ１０の床面１７に空調装置２０が載置され、空調装置２０の上方に後述する電装品３４〜３９が配置されている。そして、空調装置２０及び電装品３４〜３９の上方は、着脱可能なリアカバー１６によって覆われている。

図３は、空調装置２０の構成を示す模式図である。空調装置２０は、フィルタ２１と、ファン２２と、エバポレータ２３と、導風部２４とを主に備える。空調装置２０は、前述した主な構成部品がユニット化された状態で、キャブ１０の床面１７に載置されている。

フィルタ２１は、ファン２２によって吸引された外気から塵埃を除去する。ファン２２は、モータ（図示省略）の駆動力が伝達されて回転することによって、フィルタ２１を通じて外気を吸引する。

エバポレータ２３は、ファン２２によって吸引された外気を冷却して、冷却風を出力する。より詳細には、エバポレータ２３は、気化した冷媒が通過する配管２５を有する。気化した冷媒は配管２５を冷却し、この配管２５の間を外気が通過する過程で熱交換が行われる。そのため、エバポレータ２３のファン２２に対面す側の面（図３の右面）には、フィルタ２１で除去しきれなかった塵埃が堆積する。

導風部２４は、エバポレータ２３から出力される冷却風を、キャブ１０内の吹出口２６、２７に導く。図示は省略するが、導風部２４の内部には、エバポレータ２３と吹出口２６、２７とを接続する冷却風通路が設けられている。

フィルタ２１、ファン２２、エバポレータ２３、及び導風部２４は、油圧ショベル１が水平面上に載置された状態において、水平方向に配列されている。より詳細には、フィルタ２１、ファン２２、エバポレータ２３、及び導風部２４は、左右方向に配列されている。また、エバポレータ２３は、左右方向におけるファン２２及び導風部２４の間に配置されている。そして、エバポレータ２３は、左右方向における空調装置２０（換言すれば、キャブ１０）の略中央に配置されている。また、エバポレータ２３は、正面から見てシート１１と重なる位置に配置されている。

さらに、キャブ１０の床面１７には、エバポレータ２３に対面する位置（すなわち、エバポレータ２３の直下）に、排水口１８が形成されている。排水口１８は、熱交換時にエバポレータ２３に付着する水滴、及び後述するエバポレータ２３の清掃時に発生する汚水を、キャブ１０の外部に排水する。

次に、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る空調装置２０の上方に配置される電装品３４〜３９のレイアウトを説明する。図４は、リアカバー１６を外した状態のシート１１後方の平面図である。図５は、第１基板３１を外した状態のシート１１後方の平面図である。

図４に示すように、空調装置２０の上方には、第１基板３１と、第２基板３２と、第３基板３３とが配置されている。第１〜第３基板３１〜３３は、電装品３４〜３９を支持する板状の部材である。なお、後述する第１〜第３基板３１〜３３のレイアウトは一例であって、適宜変更することができる。例えば、第２基板３２及び第３基板３３の位置が左右逆転していてもよい。

第１基板３１は、キャブ１０の左右方向の中央に配置されている。また、第１基板３１は、左右方向における第２基板３２及び第３基板３３の間に配置されている。さらに、第１基板３１は、エバポレータ２３の上方の空間（以下、「上方空間」と表記する。）の少なくとも一部を覆う位置に配置されている。

第１基板３１の上面には、コントローラ３４が取り付けられている。コントローラ３４は、空調装置２０の動作を制御する制御装置である。コントローラ３４は、例えば、空調装置２０への電力の供給を制御すると共に、ファン２２及びエバポレータ２３に冷媒を供給するコンプレッサ（図示省略）の駆動を制御する。また、コントローラ３４には、空調装置２０に制御信号を送信するためのケーブル３５が着脱可能に接続されている。

第２基板３２は、キャブ１０の左端に配置されている。また、第２基板３２は、第１基板３１の左隣りに配置されている。さらに、第２基板３２は、導風部２４の上方で、且つエバポレータ２３の上方空間から外れた位置に配置されている。

第２基板３２の上面には、複数のリレースイッチ３６と、ラジオ受信機３７とが固定されている。リレースイッチ３６は、操作装置とハーネス３８とを接続する端子であって、操作装置１２〜１５それぞれに対応付けて複数設けられている。ラジオ受信機３７は、ラジオ電波（ＦＭ波、ＡＭ波）を受信し、受信した電波を音声に変換してスピーカ（図示省略）から出力する。但し、第２基板３２に固定される電装品の具体例は、リレースイッチ３６及びラジオ受信機３７に限定されない。

ハーネス３８は、複数のリレースイッチ３６それぞれに接続されるケーブルを束ねたケーブル束である。ハーネス３８は、リレースイッチ３６から延設され、キャブ１０の内壁面に沿って配索されている。また、ハーネス３８は、エバポレータ２３の上方空間から外れた位置に配索されている。より詳細には、ハーネス３８は、リレースイッチ３６からキャブ１０の左面に沿って後方に延び、キャブ１０の背面に沿って右方向に延びて、キャブ１０の右後端から下方に収納されている。

第３基板３３は、キャブ１０の右端に配置されている。また、第３基板３３は、第１基板３１の右隣りに配置されている。さらに、第２基板３２は、フィルタ２１及びファン２２の上方で、且つエバポレータ２３の上方空間から外れた位置に配置されている。

第３基板３３の上面には、通信ユニット３９が固定されている。通信ユニット３９は、外部装置（例えば、人工衛星、他の作業機械、作業機械の監視装置など）と無線通信をする装置である。但し、第３基板３３に固定される電装品の具体例は、通信ユニット３９に限定されない。

第２基板３２及び第３基板３３は、例えば、キャブ１０の内壁面、空調装置２０の上面、或いはキャブ１０内のその他の構成部品に固定されている。一方、第１基板３１は、第２基板３２及び第３基板３３上に載置されて、第２基板３２及び第３基板３３に対して着脱可能に支持されている。

より詳細には、第１基板３１の左端の一部は、第２基板３２に重なっている。そして、第１基板３１及び第２基板３２の重なった部分がボルト４０によって締結されている。また、第１基板３１の右端の一部は、第３基板３３に重なっている。そして、第１基板３１及び第３基板３３の重なった部分がボルト４１によって締結されている。

ここで、ケーブル３５のコントローラ３４との接続端子に近い部分は、第３基板３３に固定されている。そのため、ケーブル３５をコントローラ３４に接続したままでは、第１基板３１の移動範囲は極めて狭い範囲に制限される。換言すれば、ケーブル３５をコントローラ３４に接続した状態では、ケーブル３５の固定位置から接続端子までの長さＬを半径とする球の範囲でしか、第１基板３１を移動させることができない。

そして、ケーブル３５をコントローラ３４に接続したままで第１基板３１を移動させようとすると、周辺に配置された電装品（例えば、ハーネス３８、通信ユニット３９）に接触してしまう。すなわち、コントローラ３４からケーブル３５を外さなければ、エバポレータ２３の上方空間から第１基板３１を退避させることができない。換言すれば、ケーブル３５の固定位置から接続端子までの長さＬは、コントローラ３４からケーブル３５を外さなければ、エバポレータ２３の上方空間から第１基板３１を退避させることができない長さに設定される。

上記の実施形態の油圧ショベル１において、オペレータは、例えば以下の手順でエバポレータ２３を洗浄する。まず、リアカバー１６を取り外して基板３１〜３３を露出させる。次に、コントローラ３４からケーブル３５を抜去する。次に、ボルト４０、４１を外して、第２基板３２及び第３基板３３から、コントローラ３４が取り付けられた第１基板３１を取り外す。

これにより、エバポレータ２３の上方空間の全域が露出される。換言すれば、エバポレータ２３の上方に他の構成部品が配置されていない状態となる。さらに換言すれば、シート１１の後方の空間を上方から見下ろした場合に、エバポレータ２３の上面全体を視認することができる。

そして、オペレータは、ファン２２及びエバポレータ２３の間の隙間に、空調装置２０の上方からノズルを挿入し、エバポレータ２３に水を噴射する。なお、エバポレータ２３の表面の塵埃を洗い流した汚水は、排水口１８を通じてキャブ１０の外部に排出される。さらに、エバポレータ２３を洗浄した後は、第１基板３１、ボルト４０、４１、ケーブル３５、及びリアカバー１６を、取り外した時と逆の手順で取り付ければよい。

上記の実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

まず、上記の実施形態によれば、リアカバー１６及び第１基板３１を取り外せば、エバポレータ２３の上方空間が露出される。そのため、オペレータは、エバポレータ２３の上方から洗浄作業を行うことができる。すなわち、塵埃や汚水が降りかかることなく、簡単に洗浄作業を行うことができる。

また、上記の実施形態によれば、エバポレータ２３を洗浄するのに先立って、第１基板３１を上方空間から退避させる必要がある。そのため、洗浄作業中にコントローラ３４が水に濡れるのを防止できる。

また、上記の実施形態によれば、エバポレータ２３の上方空間から第１基板３１を退避させるには、コントローラ３４からケーブル３５を抜去する必要がある。そのため、空調装置２０に電力が供給された状態で、洗浄作業が行われることを防止できる。その結果、洗浄に用いる水で空調装置２０の電気回路がショートしたり、漏電することを防止できる。

また、上記の実施形態によれば、エバポレータ２３がシート１１のすぐ後ろに配置されているので、エバポレータ２３に水を噴射した際の飛沫は、シート１１の背面に当たって、キャブ１０の前方にまで到達しない。そのため、エバポレータ２３の洗浄作業によって、オペレータが搭乗する領域が汚染されるのを防止できる。

さらに、上記の実施形態によれば、エバポレータ２３の上方空間を避けてハーネス３８を配索したので、エバポレータ２３の洗浄作業時にハーネス３８を移動させる必要がない。複数のケーブルを束ねたハーネス３８は重いので、ハーネス３８の移動を省略できれば、さらに洗浄作業が簡単になる。また、ハーネス３８を移動させる際にケーブルがリレースイッチ３６から外れてしまうことを防止できる。

なお、作業機械の具体例は油圧ショベル１に限定されず、ダンプトラック、モータグレーダー、ホイールローダー等の作業車両であってもよいし、ポストに固定されて動作する固定式の機械であってもよい。

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント作業機（作業装置）
５ 旋回フレーム
６ カウンタウェイト
８ 無限軌道
１０ キャブ（運転席）
１１ シート
１２ 走行レバー
１３ 左レバー
１４ 右レバー
１５ ゲートロックレバー
１６ リアカバー
１７ 床面
１８ 排水口
２０ 空調装置
２１ フィルタ
２２ ファン
２３ エバポレータ
２４ 導風部
２５ 配管
２６，２７ 吹出口
３１ 第１基板
３２ 第２基板
３３ 第３基板
３４ コントローラ
３５ ケーブル
３６ リレースイッチ
３７ ラジオ受信機
３８ ハーネス
３９ 通信ユニット
４０，４１ ボルト

Claims (4)

1. 作業装置と、
   前記作業装置を操作する操作装置が配置されたキャブと、
   前記キャブに設置されたシートの後方に配置され、前記キャブの内部空間を所定の温度に維持する空調装置とを備える作業機械であって、
   前記空調装置は、
   外気を吸引するファンと、
   前記ファンによって吸引された外気を冷却するエバポレータと、
   前記エバポレータから出力される冷却風を、前記キャブ内の吹出口に導く導風部とを備え、
   前記作業機械は、
   前記エバポレータの上方空間の少なくとも一部を覆う位置において、着脱可能に支持された第１基板と、
   前記ファン及び前記導風部の一方の上方で、且つ前記上方空間から外れた位置において、前記操作装置及び前記作業装置を接続するリレースイッチを支持する第２基板と、
   前記ファン及び前記導風部の他方の上方で、且つ前記上方空間から外れた位置において、電装品を支持する第３基板と、
   前記第１基板の上面に固定されて、前記空調装置の動作を制御するコントローラと、
   前記コントローラに着脱可能な接続端子を有し、前記第３基板に固定されたケーブルとを備え、
   前記第１基板は、前記第２基板及び前記第３基板の上面に着脱可能に支持され、
   前記ケーブルの前記第３基板の固定位置から前記接続端子までの長さは、前記第１基板を前記上方空間から退避させることができない長さに設定されていることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記リレースイッチから延設され、前記上方空間から外れた位置で前記キャブの内壁面に沿って配索されているハーネスを備えることを特徴とする作業機械。
3. 請求項２に記載の作業機械において、
   前記エバポレータは、左右方向における前記ファン及び前記導風部の間に配置されていることを特徴とする作業機械。
4. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記キャブは、前記エバポレータの下方に排水口を有することを特徴とする作業機械。

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