JP7263000B2 - 荷役作業車両 - Google Patents

Description

本発明は、各種の作業具を取り付けることが可能な荷役作業車両に関する。

ホイールローダ等の荷役作業車両では、バケット等の荷役作業具を用いて土砂や鉱物等を掘削してダンプトラック等に積み込む荷役作業を行う場合の他に、荷役作業具を例えば除雪用のブレードといったアタッチメントに交換して除雪作業を行う等、荷役作業以外の他の各種作業を行うことが可能である。

例えば、特許文献１には、リフトアームの先端に取り付けられたブレードフレームと、ブレードフレームの先端側に装着されて車体の左右方向の軸回りに回転する回転式切削体と、回転切削体の後方に配置されて上下方向に昇降するスライドブレードと、スライドブレードの一側部に設けられて切削除去物の排出口を開閉するサイドシャッタと、を備え、車体の前進走行状態において回転式切削体を回転させることにより凍結路面等を粗面状態に切削し、切削された路面を後続のスライドブレードで整形する路面切削機として用いることが可能なホイールローダが開示されている。

このホイールローダの運転室には、ブレードフレーム、スライドブレード、サイドシャッタ、及び回転式切削体をそれぞれ操作するための３つの操作レバーを備えたスイッチボックスが設けられている。スイッチボックスの中央にはブレードフレーム及びスライドブレードの操作レバーが配置され、その左右両側にサイドシャッタの操作レバーと回転式切削体の操作レバーとが配置されている。

特開平７－１５８０２９号公報

特許文献１に記載のホイールローダでは、路面切削作業用のアタッチメントを操作するための３つの操作レバーはスイッチボックスにまとめて配置されているが、リフトアーム及びバケットを操作するための操作レバーはスイッチボックスとは異なる場所に配置されている。凍結路面を切削する際、路面の形状等によっては、リフトアームを上下方向に動作させながら路面切削用のアタッチメントを動作させる場合がある。このとき、リフトアームの操作レバーと路面切削作業用のアタッチメントの操作レバーとが異なる場所に配置されていると、オペレータは、リフトアーム及び路面切削作業用のアタッチメントの同時操作がしづらい。

そこで、本発明の目的は、荷役作業具又はアタッチメントが取り付けられるアーム部材、及びアタッチメントの同時操作がしやすい荷役作業車両を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、車体を構成するフレームに取り付けられた作業機と、前記フレーム上に載置された運転室と、を備え、前記運転室には、運転席と、前記運転席の左右のうちいずれか一方側に設けられ、アームレスト及び前記作業機の操作を行うための操作装置が搭載された操作ユニットと、が設けられた荷役作業車両において、前記作業機は、前記フレームに基端部が回動可能に取り付けられたアーム部材の先端部に装着されたアタッチメントを有し、前記操作装置は、前記運転室の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであって、前記アーム部材を操作するための第１操作レバーと、前記運転室の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであって、前記アタッチメントの前傾及び後傾を操作するための第２操作レバーと、前記運転室の前後方向及び左右方向に沿って操作可能な二軸のレバーであって、前記アタッチメントの左右の張り出し及び前記アタッチメントのスライド量を操作するための第３操作レバーと、を有し、前記第１操作レバー、前記第２操作レバー、及び前記第３操作レバーは、前記操作ユニットの上面において、前記アームレストよりも前側の位置に前記運転室の左右方向に間隔を空けて並んで配置され、前記第３操作レバーは、前記運転室の左右方向において前記第１操作レバー及び前記第２操作レバーよりも前記運転席の側に位置し、前記第１操作レバー及び前記第２操作レバーのうち隣り合う操作レバーに対して、前記隣り合う操作レバーを上方から見た場合の外径に相当する分の距離以上後方に位置していると共に、上下方向に延びる中心軸に対して前方かつ前記運転席の側に傾斜した状態が、前記アタッチメントの非操作時に相当する中立位置として設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、オペレータは、荷役作業具又はアタッチメントが取り付けられるアーム部材、及びアタッチメントの同時操作がしやすくなる。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。

本発明の実施形態に係るホイールローダの外観を示す側面図である。 ブレードが取り付けられた状態の作業機を示す図である。 天井部側から見た運転室内を示す図である。 図３において操作ユニット周辺を拡大して示した図である。 運転室の前方から見た操作ユニット周辺を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る荷役作業車両の一態様として、例えば、露天掘り鉱山等において土砂や鉱物等を掘削してダンプトラック等へ積み込む荷役作業を行うと共に、路面に積もった雪を取り除く除雪作業を行うことが可能なホイールローダについて説明する。

（ホイールローダ１の全体構成）
まず、ホイールローダ１の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るホイールローダ１の外観を示す側面図である。図２は、ブレード２２が取り付けられた状態の作業機２を示す図である。

以下の説明において、ホイールローダ１の車体の左右方向のうち、ホイールローダ１に搭乗したオペレータが前方を向いた状態における左手の方向を「左方向」とし、右手の方向を「右方向」とする。また、以下の説明では、「車体の左右方向」を単に「左右方向」とし、「車体の前後方向」を単に「前後方向」とし、「車体の上下方向」を単に「上下方向」とする場合がある。

ホイールローダ１は、車体の前部を構成する前フレーム１Ａと、車体の後部を構成する後フレーム１Ｂと、前フレーム１Ａに取り付けられた作業機２と、後フレーム１Ｂ上に載置された運転室３と、を備えている。ホイールローダ１は、車体が中心付近で中折れすることにより操舵するアーティキュレート式の作業車両である。前フレーム１Ａと後フレーム１Ｂとは、センタジョイント１０によって左右方向に回動自在に連結されており、前フレーム１Ａが後フレーム１Ｂに対して左右方向に屈曲する。

前フレーム１Ａには左右一対の前輪１１Ａが、後フレーム１Ｂには左右一対の後輪１１Ｂが、それぞれ設けられている。なお、図１では、左右一対の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのうち、左側の前輪１１Ａ及び後輪１１Ｂのみを示している。

作業機２は、荷役作業に用いる荷役作業具としてのバケット２１又はバケット２１と交換可能なアタッチメントとしてのブレード２２と、バケット２１又はブレード２２を駆動させる作業具シリンダ２３と、バケット２１又はブレード２２が先端部に取り付けられるアーム部材としてのリフトアーム２４と、リフトアーム２４を駆動させる一対のリフトアームシリンダ２５と、リフトアーム２４に回動可能に連結されてバケット２１又はブレード２２と作業具シリンダ２３とのリンク機構を構成するベルクランク２６と、作業具シリンダ２３や一対のリフトアームシリンダ２５へ作動油を導く複数の配管（不図示）と、を有している。

リフトアーム２４は、基端部が前フレーム１Ａに回動可能に取り付けられており、図１に示すように、ホイールローダ１が荷役作業を行う際には先端部にバケット２１が装着され、図２に示すように、ホイールローダ１が除雪作業を行う際には先端部にブレード２２が装着される。

リフトアーム２４は、一対のリフトアームシリンダ２５の各ボトム室に作動油が流入して各ロッド２５０が伸びることにより前フレーム１Ａに対して上方向に回動し、各ロッド室に作動油が流入して各ロッド２５０が縮むことにより前フレーム１Ａに対して下方向に回動する。なお、図１では、一対のリフトアームシリンダ２５のうち、左側に配置されたリフトアームシリンダ２５のみを破線で示している。

バケット２１は、土砂等を掬って放土したり、地面を均したりするための作業具であり、作業具シリンダ２３のボトム室に作動油が流入してロッド２３０が伸びることによりチルト（リフトアーム２４に対して上方向に回動）し、ロッド室に作動油が流入してロッド２３０が縮むことによりダンプ（リフトアーム２４に対して下方向に回動）する。

ブレード２２は、図２に示すように、連結部材２２１を介してリフトアーム２４の先端部に取り付けられる。このブレード２２は、雪を路肩へかき寄せたりするための作業具であり、作業具シリンダ２３のボトム室に作動油が流入してロッド２３０が伸びることにより後傾し、ロッド室に作動油が流入してロッド２３０が縮むことにより前傾する。

さらに、ブレード２２は、連結部材２２１の左右側面に取り付けられた一対のブレードシリンダ２２３Ｌ，２２３Ｒにより左右方向にも傾斜する。なお、図２では、一対のブレードシリンダ２２３Ｌ，２２３Ｒのうち、左側に配置された左側ブレードシリンダ２２３Ｌのみを示している。

具体的には、ブレード２２は、右側ブレードシリンダ２２３Ｒのロッドが伸びて左側のブレードシリンダ２２３Ｌのロッドが縮むと、右側端部が前方に、かつ左側端部が後方に、それぞれ張り出して左前方を向くように傾斜し、他方で、右側ブレードシリンダ２２３Ｒのロッドが縮んで左側ブレードシリンダ２２３Ｌのロッドが伸びると、左側端部が前方に、かつ右側端部が後方に、それぞれ張り出して右前方を向くように傾斜する。

また、連結部材２２１の下面には、下方に突出して地面と接触することによりブレード２２が地面と摺動しないように連結部材２２１を支持する支持部材２２２が取り付けられている。

図１に示すように、後フレーム１Ｂには、運転室３の他に、エンジンや油圧ポンプ等の各機器を内部に収容する機械室４と、車体が傾倒しないように作業機２とのバランスを保つためのカウンタウェイト５と、が設けられている。後フレーム１Ｂにおいて、運転室３は前部に、カウンタウェイト５は後部に、機械室４は運転室３とカウンタウェイト５との間に、それぞれ配置されている。

（運転室３の構成）
次に、運転室３の構成について、図３を参照して説明する。

図３は、天井部３２側から見た運転室３内を示す図である。

運転室３は、図３に示すように、後フレーム１Ｂ上に取り付けられた床板部３１と、床板部３１の上方を覆う天井部３２（図１参照）と、床板部３１と天井部３２との間で上下方向に延びる複数のピラー３３と、を備えたフレーム構造をなし、内部にはオペレータが搭乗する空間が形成されている。

そして、運転室３の内部には、床板部３１上に載置された運転席５１と、運転席５１の前方に配置されて車体の左右の進行方向を切り換えるハンドル５２と、ハンドル５２の前方に配置されて車体の走行状態等を表示するメインモニタを含んで構成されるフロントパネル５３と、作業機２の操作を行うための操作装置５４と、が設けられている。

本実施形態では、複数のピラー３３は、運転室３の前側左右に配置された一対のフロントピラー３３１Ｌ，３３１Ｒ、及び運転室３の後側左右に配置された一対のリヤピラー３３２Ｌ，３３２Ｒの計４本のピラーで構成されている。

一対のフロントピラー３３１Ｌ，３３１Ｒの間には、フロント窓ガラス３４が作業機２側に張り出して設けられている。このフロント窓ガラス３４は、運転席５１に着座したオペレータの正面に位置する正面部３４Ｆと、オペレータの左手前方に位置する左前面部３４Ｌと、オペレータの右手前方に位置する右前面部３４Ｒと、を含んで構成されている。

また、フロント窓ガラス３４は、正面部３４Ｆの左右方向の幅が一対のフロントピラー３３１Ｌ，３３１Ｒ間の距離よりも小さく、左前面部３４Ｌが左側フロントピラー３３１Ｌから正面部３４Ｆに向かって、右前面部３４Ｒが右側フロントピラー３３１Ｒから正面部３４Ｆに向かって、それぞれ傾斜した形状をなしている。すなわち、左前面部３４Ｌ及び右前面部３４Ｒは、左右方向の外側から中央前方に向かって傾斜して設けられている。

一対のリヤピラー３３２Ｌ，３３２Ｒの間には、リヤ窓ガラス３５が機械室４側に張り出して設けられている。このリヤ窓ガラス３５は、運転席５１に着座したオペレータの背面に位置する背面部３５Ｂと、オペレータの後方左側に位置する左側面部３５Ｌと、オペレータの後方右側に位置する右側面部３５Ｒと、を含んで構成されている。

また、リヤ窓ガラス３５は、背面部３５Ｂの左右方向の幅が左側面部３５Ｌと右側面部３５Ｒとの間の距離と同じであり、したがって、左側面部３５Ｌ及び右側面部３５Ｒが車体の前後方向に沿って平行に設けられている。

左側フロントピラー３３１Ｌと左側リヤピラー３３２Ｌとの間、及び右側フロントピラー３３１Ｒと右側リヤピラー３３２Ｒとの間にはそれぞれ、オペレータや作業員等が運転室３内にアクセスするための開閉ドア３６Ｌ，３６Ｒが設けられている。本実施形態では、左側の開閉ドア３６Ｌが開閉可能な状態となっており、オペレータは左側の開閉ドア３６Ｌから運転室３内に乗り込むが、ホイールローダ１の仕様によっては右側の開閉ドア３６Ｒを開閉可能な状態としてもよい。

運転席５１は、座面５１１と、背もたれであるバックレスト５１２と、バックレスト５１２の上方に設けられた枕状のヘッドレスト５１３と、座面５１１の左側方に設けられてオペレータの左腕を載せるための左アームレスト５１４Ｌと、座面５１１の右側方に設けられてオペレータの右腕を載せるための右アームレスト５１４Ｒと、を有している。

操作装置５４は、リフトアーム２４を操作するための第１操作レバー５４１と、バケット２１を操作するための第２操作レバー５４２と、ブレード２２を操作するための第３操作レバー５４３と、車体の前後進を切り換える前後進切換スイッチ５４４と、運転室３内に設けられて車体後方等を表示するサブモニター（不図示）の操作を行うためのダイアル式の操作部５４５と、を有している。本実施形態では、操作装置５４は、運転席５１の右側方に設けられた操作ユニット５５に右アームレスト５１４Ｒと共に搭載されている。

（操作装置５４の構成）
次に、操作装置の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、図３において操作ユニット５５周辺を拡大して示した図である。図５は、運転室３の前方から見た操作ユニット５５周辺を示す図である。

第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３はいずれも電気式の操作レバーであり、例えば油圧式の操作レバーと比べるとコンパクトに形成されている。

第１操作レバー５４１は、運転室３の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであり、オペレータが第１操作レバー５４１を前後方向に倒すとリフトアーム２４が前フレーム１Ａに対して上下方向に動作する。

第２操作レバー５４２は、第１操作レバー５４１と同様に、運転室３の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであり、オペレータが第２操作レバー５４２を前後方向に倒すとバケット２１又はブレード２２がリフトアーム２４に対して前傾もしくは後傾する。

第３操作レバー５４３は、本実施形態では、運転室３の前後方向及び左右方向に沿って操作可能な二軸のレバーである。例えば、オペレータが第３操作レバー５４３を前後方向に倒すとブレード２２が左前方又は右前方を向くように傾斜し、オペレータが第３操作レバー５４３を左右方向に倒すとブレード２２が左右方向にスライドする。

図４に示すように、第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３は、操作ユニット５５の上面において、右アームレスト５１４Ｒよりも前側の位置に運転室３の左右方向に間隔を空けて並んで配置されている。具体的には、運転席５１側から右側の開閉ドア３６Ｒ側（左側から右側）に向かって、第３操作レバー５４３、第２操作レバー５４２、第１操作レバー５４１の順に配置されている。すなわち、第３操作レバー５４３は、運転室３の左右方向において第１操作レバー５４１及び第２操作レバー５４２よりも運転席５１の側に位置している。

本実施形態では、第１操作レバー５４１の右側（右側の開閉ドア３６Ｒ側）には前後進切換スイッチ５４４が配置され、前後進切換スイッチ５４４の後側かつ右アームレスト５１４Ｒの右側には操作部５４５が配置されている。

ここで、ホイールローダ１を用いて除雪作業を行うにあたってブレード２２を操作する場合には、オペレータは、第２操作レバー５４２を操作してブレード２２の前傾及び後傾を調整し、第３操作レバー５４３を操作してブレード２２が向く方向及び左右方向へのスライド動作を調整することになる。また、路面の形状によっては、第１操作レバー５４１を操作してリフトアーム２４を上昇又は下降させながらブレード２２を動作させることがある。したがって、オペレータは、第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３のうちの２つ以上の操作レバーを同時操作する必要がある。

この場合において、オペレータは、例えば、右腕を右アームレスト５１４Ｒに載せた状態で、右手の薬指を使って第１操作レバー５４１を前後に操作し、かつ中指を使って第２操作レバー５４２を前後に操作すると共に、第３操作レバー５４３を人差し指及び親指でつまむようにして、又は親指のみを使って前後左右に操作することができる。すなわち、オペレータは、右腕を右アームレスト５１４Ｒから動かさずに、右手の指先だけで第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３を同時操作することが可能となっている。

本実施形態では、図４に示すように、第３操作レバー５４３は、隣り合う操作レバーである第２操作レバー５４２に対して距離Ｄ１分だけ後方に位置している。ここで、「距離Ｄ１」は、第２操作レバー５４２を上方から見た場合の外径Ｄ２（以下、単に「第２操作レバー５４２の外径Ｄ２」とする）に相当する距離、又はそれよりも長い距離である（Ｄ１≧Ｄ２）。この距離Ｄ１は、図４では、第２操作レバー５４２の外径Ｄ２に相当する距離よりも長いが（Ｄ１＞Ｄ２）、少なくとも第２操作レバー５４２の外径Ｄ２に相当する距離と同じ（Ｄ１＝Ｄ２）であればよい。

このように、第３操作レバー５４３の位置が、第２操作レバー５４２の位置に対し、第２操作レバー５４２の外径Ｄ２に相当する分の距離以上後方であるため、オペレータは、人差し指や中指よりも短い親指を第３操作レバー５４３に掛けやすくなり、第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３の同時操作がしやすくなる。

なお、図４では、第１操作レバー５４１と第２操作レバー５４２とは、運転室３の前後方向における位置が同じであるため、第３操作レバー５４３は、第１操作レバー５４１及び第２操作レバー５４２の両方に対して距離Ｄ１分だけ後方に位置しているが、少なくとも第２操作レバー５４２に対して距離Ｄ１分だけ後方に位置していればよい。

また、本実施形態では、図４に示すように、第１操作レバー５４１は、上下方向に延びる中心軸Ｃ１（図４では黒点にて位置を示す）に対して前方に傾斜した状態が中立位置として設定されている。同様にして、第２操作レバー５４２は、上下方向に延びる中心軸Ｃ２（図４では黒点にて位置を示す）に対して前方に傾斜した状態が中立位置として設定されている。第３操作レバー５４３は、上下方向に延びる中心軸Ｃ１（図５において一点鎖線で示す）に対して前方かつ運転席５１の側に傾斜した状態が中立位置として設定されている。

ここで、「中立位置」とは、作業機２の非操作時に相当する操作レバーの位置であり、具体的には、第１操作レバー５４１を中立位置に操作するとリフトアーム２４の動作が停止し、第２操作レバー５４２を中立位置に操作するとバケット２１の動作あるいはブレード２２の前後傾動作が停止し、第３操作レバー５４３を中立位置に操作するとブレード２２の前後傾動作以外の動作が停止する。

このように、第３操作レバー５４３において中心軸Ｃ３に対して前方かつ運転席５１の側（オペレータの側）に傾斜した状態を中立位置とすることにより、第３操作レバー５４３を右方向（第２操作レバー５４２の側）に倒したとき、第３操作レバー５４３が第２操作レバー５４２にぶつかったり、オペレータの指が第２操作レバー５４２と第３操作レバー５４３との間に挟まれたりといった事態を回避することができる。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、上記実施形態では、バケット２１とバケット２１以外の作業具であるブレード２２とを交換することにより、荷役作業及び除雪作業を行うことが可能なホイールローダ１について説明したが、これに限らず、荷役作業具と荷役作業具以外のアタッチメントとを交換可能することにより、荷役作業及び荷役作業以外の種々の作業を行うことが可能な荷役作業車両であればよい。

また、上記実施形態では、第３操作レバー５４３は、運転室３の前後方向及び左右方向に沿って操作可能な二軸のレバーであったが、これに限らず、運転室３の前後方向及び左右方向のうちのいずれかの方向に沿って操作可能な一軸のレバーであってもよい。

また、上記実施形態では、操作装置５４（第１操作レバー５４１、第２操作レバー５４２、及び第３操作レバー５４３）は運転席５１の右側に設けられていたが、これに限らず、運転室３の仕様によっては操作装置５４を運転席５１の左側に設けてもよい。

１：ホイールローダ（荷役作業車両）
１Ａ：前フレーム
１Ｂ：後フレーム
２：作業機
３：運転室
２１：バケット（荷役作業具）
２２：ブレード（アタッチメント）
２４：リフトアーム（アーム部材）
５１：運転席
５４：操作装置
５１４Ｒ：右アームレスト（アームレスト）
５４１：第１操作レバー
５４２：第２操作レバー
５４３：第３操作レバー
Ｃ３：中心軸
Ｄ２：外径

Claims (1)

1. 車体を構成するフレームに取り付けられた作業機と、
   前記フレーム上に載置された運転室と、
   を備え、
   前記運転室には、
   運転席と、
   前記運転席の左右のうちいずれか一方側に設けられ、アームレスト及び前記作業機の操作を行うための操作装置が搭載された操作ユニットと、
   が設けられた荷役作業車両において、
   前記作業機は、
   前記フレームに基端部が回動可能に取り付けられたアーム部材の先端部に装着されたアタッチメントを有し、
   前記操作装置は、
   前記運転室の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであって、前記アーム部材を操作するための第１操作レバーと、
   前記運転室の前後方向に沿って操作可能な一軸のレバーであって、前記アタッチメントの前傾及び後傾を操作するための第２操作レバーと、
   前記運転室の前後方向及び左右方向に沿って操作可能な二軸のレバーであって、前記アタッチメントの左右の張り出し及び前記アタッチメントのスライド量を操作するための第３操作レバーと、
   を有し、
   前記第１操作レバー、前記第２操作レバー、及び前記第３操作レバーは、
   前記操作ユニットの上面において、前記アームレストよりも前側の位置に前記運転室の左右方向に間隔を空けて並んで配置され、
   前記第３操作レバーは、
   前記運転室の左右方向において前記第１操作レバー及び前記第２操作レバーよりも前記運転席の側に位置し、前記第１操作レバー及び前記第２操作レバーのうち隣り合う操作レバーに対して、前記隣り合う操作レバーを上方から見た場合の外径に相当する分の距離以上後方に位置していると共に、上下方向に延びる中心軸に対して前方かつ前記運転席の側に傾斜した状態が、前記アタッチメントの非操作時に相当する中立位置として設定されている
   ことを特徴とする荷役作業車両。

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