JP7759783B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、作動油タンクを備える作業機械に関する。

従来より、作動油を貯留する貯留空間が形成された作動油タンクと、作動油タンク内の作動油が油圧ポンプにより供給されて動作する油圧アクチュエータと、作動油タンク及び油圧アクチュエータを支持する車体とを備える作業機械が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

このような作業機械のなかには、作動油タンク内の作動油の盗難、及び作動油タンクへの異物の混入などを防止することを目的として、キャップをロックするロック装置を備えるものがある（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００９－２６４５４１号公報 特開２０１０－２４９６６号公報

一般的な作動油タンクには、貯留空間に作動油を供給する給油口と、貯留空間の圧力を調整するエアブリーザとが設けられている。そして、作動油の盗難や異物の混入を防止するためには、給油口及びエアブリーザの両方にロック装置を設ける必要がある。しかしながら、貯留空間のエア抜きをする構造の特性上、エアブリーザに直接ロック装置を設けるのは難しいという課題がある。

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、作動油タンクの給油口及びエアブリーザへのアクセスを、シンプルな構造で規制することが可能な作業機械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、作動油を貯留する貯留空間が形成された作動油タンクと、前記作動油タンク内の作動油が油圧ポンプにより供給されて動作する油圧アクチュエータと、前記作動油タンク及び前記油圧アクチュエータを支持する車体とを備え、前記車体に支持された前記作動油タンクの上面には、前記貯留空間内に作動油を供給する給油口と、前記貯留空間内の圧力を調整するエアブリーザとが設けられている作業機械において、前記給油口及び前記エアブリーザを覆うように、前記作動油タンクの上面に支持されて、前記作動油タンクの上面から上側に突出して設けられた箱体を備え、前記箱体は、前記箱体の内部空間を閉塞する閉塞位置、及び前記内部空間を開放する開放位置に移動可能な開閉扉と、前記開閉扉を前記閉塞位置でロックするロック状態、及び前記閉塞位置及び前記開放位置の間で移動を許容する移動許容状態に変位可能なロック機構とを有し、前記作動油タンク周囲の前記上部旋回体の上面に設けられた足場よりも上側に突出していることを特徴とする。

本発明によれば、作動油タンクの給油口及びエアブリーザへのアクセスを、シンプルな構造で規制することができる。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。

本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベルの側面図である。 油圧ショベルの構成部品の関係を示す模式図である。 工具箱を取り外した状態の上部旋回体の上面の要部斜視図である。 工具箱を取り付けた状態の上部旋回体の上面の要部斜視図である。 開閉扉を開放位置にした工具箱の斜視図である。

本発明に係る作業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及び上部旋回体３は、車体の一例である。下部走行体２は、左右一対のクローラを備える。そして、走行モータ２ａ（図２参照）の回転が伝達されて左右一対のクローラが回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、クローラに代えて、装輪式であってもよい。

上部旋回体３は、下部走行体２に旋回可能に支持されている。上部旋回体３は、旋回モータ３ａ（図２参照）の駆動力が伝達されて、下部走行体２に対して旋回する。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の前端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４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）７と、旋回フレーム５の後端に配置されたカウンタウェイト６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、４ｅ、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もので、上面視円弧形状を成す重量物である。

キャブ７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。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。そして、キャブ７に搭乗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。

また、上部旋回体３は、油圧ショベル１を駆動させる構成部品（例えば、図２に示すエンジン８ａ、油圧ポンプ８ｂなど）を収容するエンジン建屋８と、エンジン８ａに供給される燃料（例えば、軽油）を貯留する燃料タンク９と、油圧ポンプ８ｂを通じて油圧アクチュエータ（例えば、走行モータ２ａ、旋回モータ３ａ、油圧シリンダ４ｄ、４ｅ、４ｆ）に供給され且つ油圧アクチュエータ２ａ、３ａ、４ｄ～４ｆから排出される作動油を貯留する作動油タンク１０とを支持している。

エンジン建屋８は、フロント作業機４及びキャブ７より後方で、カウンタウェイト６より前方において、旋回フレーム５に支持されている。燃料タンク９は、上部旋回体３の右端で、エンジン建屋８及び作動油タンク１０より前方に配置されている。作動油タンク１０は、上部旋回体３の右端で、エンジン建屋８より前方で、燃料タンク９より後方に配置されている。また、燃料タンク９及び作動油タンク１０の上面は、上部旋回体３から露出している。

図２は、油圧ショベル１の構成部品の関係を示す模式図である。エンジン８ａは、燃料タンク９に貯留された燃料と空気とを混合して燃焼させることによって、油圧ショベル１を駆動させる駆動力を発生させる。油圧ポンプ８ｂは、エンジン８ａの駆動力が伝達されることによって、作動油タンク１０に貯留された作動油を油圧アクチュエータ２ａ、３ａ、４ｄ～４ｆに供給する。

さらに、キャブ７には、第１キーシリンダ７ａと、エンジン８ａを始動させるためのイグニッションスイッチ７ｂとが設置されている。そして、オペレータが第１キーシリンダ７ａにキー７ｃを挿入して回転させることによって、イグニッションスイッチ７ｂの状態（ＳＴＡＲＴ、ＯＮ、ＯＦＦ）が切り替えられる。

イグニッションスイッチ７ｂがＯＦＦからＳＴＡＲＴに切り替えられると、エンジン８ａが始動する。また、イグニッションスイッチ７ｂがＳＴＡＲＴからＯＮに切り替えられると、エンジン８ａの駆動が継続すると共に、油圧ショベル１の各部に電力が供給される。さらに、イグニッションスイッチ７ｂがＯＮからＯＦＦに切り替えられると、エンジン８ａが停止する。

作動油タンク１０は、例えば、直方体の外形を呈する箱型である。作動油タンク１０は、作動油を貯留する貯留空間１１を内部に有する。作動油タンク１０の底面には、貯留空間１１に貯留された作動油を油圧ポンプ８ｂに流出させる流出路１２が接続されている。また、作動油タンク１０の側面には、油圧アクチュエータ２ａ、３ａ、４ｄ～４ｆから排出された作動油を貯留空間１１に流入させる流入口１３が接続されている。さらに、作動油タンク１０の上面には、給油口１４と、エアブリーザ１５とが設けられている。

図３は、工具箱２０を取り外した状態の上部旋回体３の上面の要部斜視図である。給油口１４は、貯留空間１１内に作動油を供給するための開口であって、着脱可能なキャップ１６によって閉塞されている。エアブリーザ１５は、貯留空間１１内の圧力を調整する。より詳細には、エアブリーザ１５は、貯留空間１１の圧力が上昇した場合に貯留空間１１内の空気を作動油タンク１０の外部に排出し、貯留空間１１の圧力が下降した場合に外気を貯留空間１１に流入させる。

また、上部旋回体３の上面３ｂ（車体カバー）のうちの作動油タンク１０周辺には、複数のステップ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが設けられている。ステップ１７ａ～１７ｃは、油圧ショベル１をメンテナンス（例えば、給油口１４を通じた作動油の供給、給油口１４及びエアブリーザ１５の内部に配置されたフィルタの交換、エンジン建屋８に収容された構成部品の点検など）するオペレータの足場となる。

また、図１に示すように、上部旋回体３には、右端に沿ってハンドレール１８ａ、１８ｂ、１８ｃが立設されている。ハンドレール１８ａ～１８ｃは、ステップ１７ａ～１７ｃ上のオペレータが上部旋回体３から転落するのを防止する転落防止柵として機能する。なお、本実施形態では、ハンドレール１８ａ、１８ｂが上部旋回体３の上面３ｂに直接立設され、ハンドレール１８ｃが後述する工具箱２０の上面（上壁２２）に立設されている。

さらに、図３に示すように、作動油タンク１０の上面には、複数のブラケット１９ａ、１９ｂ、１９ｃが取り付けられている。ブラケット１９ａ～１９ｃの上端は、エアブリーザ１５の上端より低い位置で、キャップ１６の上端より高い位置に配置されている。ブラケット１９ａ～１９ｃは、後述する工具箱２０を支持する支持台として機能する。図１に示すように、工具箱２０は、給油口１４及びエアブリーザ１５を覆うように、作動油タンク１０の上面（すなわち、ブラケット１９ａ～１９ｃ）に支持されている。

図４は、工具箱２０を取り付けた状態の上部旋回体３の上面の要部斜視図である。図５は、開閉扉２７を開放位置にした工具箱２０の斜視図である。工具箱２０は、油圧ショベル１をメンテナンスするための工具を収容する内部空間２１を有する箱体である。工具箱２０の内部空間２１は、上壁２２と、底壁２３と、側壁２４、２５、２６と、開閉扉２７とによって画定される。

より詳細には、上壁２２は、内部空間２１の天面を画定する。底壁２３は、内部空間２１の底面を画定する。側壁２４、２５、２６は、内部空間２１の側面（前面、右面、背面面）を画定する。閉塞位置の開閉扉２７は、内部空間２１の側面（左面）を画定する。そして、工具箱２０は、底壁２３を貫通する貫通穴に挿通された複数のボルト２８によって、作動油タンク１０の上面（より詳細には、ブラケット１９ａ～１９ｃ）に着脱可能に締結されている。すなわち、工具箱２０の上面は、上部旋回体３の上面３ｂ（作動油タンク１０を覆う車体カバー）よりも上方に位置している。また、ボルト２８の頭部は、内部空間２１内にある。

また、底壁２３には、開口２３ａが形成されている。開口２３ａは、エアブリーザ１５を工具箱２０の内部空間２１に進入させる。さらに、工具箱２０の内部空間２１には、隔壁２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄが形成されている。隔壁２９ａ～２９ｄは、開口２３ａを通じて進入したエアブリーザ１５の一部を囲っている。

より詳細には、隔壁２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、開口２３ａの周囲（前方、右方、後方）に立設されている。隔壁２９ｄは、エアブリーザ１５の上方において、隔壁２９ａ～２９ｃの上端に接続されている。すなわち、隔壁２９ａ～２９ｄは、工具箱２０の内部空間２１を、エアブリーザ１５を収容する空間と、工具を収容する空間とに隔てている。但し、隔壁２９ａ～２９ｄは、エアブリーザ１５を完全に囲っておらず、作動油タンク１０の貯留空間１１と工具箱２０の内部空間との間の空気の流通を許容している。

開閉扉２７は、図４に示す閉塞位置と、図５に示す開放位置との間を移動（回動）可能に構成されている。本実施形態に係る開閉扉２７は、底壁２３の左端に取り付けられたヒンジ２７ａ、２７ｂによって、底壁２３に回動可能に支持されている。但し、開閉扉２７は、閉塞位置と開放位置との間を回動することに限定されず、スライドしてもよいし、着脱されてもよい。

閉塞位置の開閉扉２７は、工具箱２０の内部空間２１を閉塞する。そして、閉塞位置の開閉扉２７は、工具箱２０の側面（左面）を画定する。そのため、開閉扉２７を閉塞位置に配置すると、オペレータは、内部空間２１に収容された工具及びボルト２８にアクセスすることができない。開閉扉２７が閉塞位置のとき、工具箱２０には、内部空間２１への雨や水滴の浸入をある程度防止できる程度に密閉されているが、空気の流通を許容する隙間が設けられている。

開放位置の開閉扉２７は、工具箱２０の内部空間２１（左面）を開放する。そのため、開閉扉２７を開放位置に配置すると、オペレータは、内部空間２１に収容された工具及びボルト２８にアクセスすることができる。そして、作動油タンク１０の上面から工具箱２０を撤去するにはボルト２８の頭部を操作して取り外す必要があり、ボルト２８を取り外すには開閉扉２７を開放位置に移動させる必要がある。

さらに、工具箱２０には、ロック機構３０が設けられている。ロック機構３０は、ロック状態と、移動許容状態とに変位可能に構成されている。ロック状態のロック機構３０は、開閉扉２７を閉塞位置でロックする。移動許容状態のロック機構３０は、閉塞位置及び開放位置の間で開閉扉２７の移動を許容する。ロック機構３０は、係止部３１と、被係止部３２と、第２キーシリンダ３３と、ロック片３４とを主に備える。

係止部３１は、上壁２２の外面の左端に取り付けられている。被係止部３２は、開閉扉２７の回動先端に取り付けられている。開閉扉２７が閉塞位置のとき、オペレータが係止部３１を操作することによって、係止部３１による被係止部３２の係止及び係止解除を切り替えることができる。

第２キーシリンダ３３は、開閉扉２７に取り付けられている。第２キーシリンダ３３のキー挿入口は、開閉扉２７の外面に露出している。ロック片３４は、開閉扉２７の内面側（すなわち、工具箱２０の内部空間２１）において、第２キーシリンダ３３に取り付けられている。そして、オペレータが第２キーシリンダ３３にキー７ｃを挿入して回転させることによって、側壁２５の内面に対してロック片３４を係合（施錠）または係合解除（開錠）させることができる。

すなわち、係止部３１で被係止部３２を係止し、ロック片３４を側壁２５の内面に係合させることによって、ロック機構３０がロック状態となる。一方、被係止部３２に対する係止部３１の係止を解除し、側壁２５の内面に対するロック片３４の係合を解除することによって、ロック機構３０が移動許容状態となる。なお、本実施形態では、第１キーシリンダ７ａ及び第２キーシリンダ３３を、共通のキー７ｃで回転させることができる。

上記の実施形態によれば、給油口１４及びエアブリーザ１５を工具箱２０で覆うことによって、工具箱２０を取り外さなければ給油口１４及びエアブリーザ１５にアクセスすることができない。その結果、作動油タンク１０からの作動油の盗難、及び作動油タンク１０への異物の混入などを、シンプルな構成で規制することができる。

より詳細には、ボルト２８によって底壁２３をブラケット１９ａ～１９ｃに締結し、開閉扉２７にロック機構３０が設けられている。そのため、給油口１４及びエアブリーザ１５にアクセスするためには、ロック機構３０を移動許容状態に切り替え、開閉扉を開放位置に移動させたうえで、ボルト２８を取り外して工具箱２０を撤去する必要がある。但し、作動油タンク１０に対する工具箱２０の固定方法は、ボルト２８に限定されない。

また、上記の実施形態によれば、エンジン８ａを始動させるためのキー７ｃで、ロック機構３０の状態を切り替えることができる。油圧ショベル１の駐機時には、キー７ｃはオペレータまたは事業所で保管されているので、権限のない第三者が開閉扉２７を開放位置に移動（換言すれば、給油口１４及びエアブリーザ１５へのアクセス）させるのを有効に防止することができる。但し、エンジン８ａを始動させるキー７ｃと、ロック機構３０の状態を切り替えるキーとは、別であってもよい。

また、上記の実施形態によれば、開口２３ａを通じて工具箱２０の内部空間２１に進入したエアブリーザ１５を隔壁２９ａ～２９ｄで覆うことによって、工具箱２０に収容された工具によってエアブリーザ１５が損傷するのを防止できる。

また、上記の実施形態によれば、工具を収容する工具箱２０を上部旋回体３上に配置している。そのため、オペレータは、メンテナンスに必要な工具を持って上部旋回体３に昇降する必要がなくなる。但し、箱体は、工具を収容する工具箱２０に限定されず、任意の物を収容するものでよい。

また、上記の実施形態によれば、工具箱２０の上壁２２をステップ１７ａ～１７ｃより高い位置に配置することによって、ステップ１７ａ～１７ｃ上のオペレータが上部旋回体３からの転落を防止する役割を、工具箱２０に担わせることができる。

さらに、上記の実施形態によれば、工具箱２０の上壁２２にハンドレール１８ｃを立設することによって、ハンドレール１８ａ、１８ｂと比較して、ハンドレール１８ｃの高さを抑えることができる。これにより、ハンドレール１８ｃに負荷される応力及び材料費を低減することができる。

なお、上記の実施形態では、給油口１４及びエアブリーザ１５にアクセスするために、工具箱２０を撤去する必要がある例を説明した。しかしながら、工具箱２０を撤去せずに（換言すれば、開閉扉２７を開放位置に移動させるだけで）、給油口１４及びエアブリーザ１５にアクセス可能な構成であってもよい。

この場合、底壁２３に開口を設けるか、底壁２３を省略することによって、給油口１４及びエアブリーザ１５を、工具箱２０の内部空間２１に進入させる。また、閉塞位置の開閉扉が内部空間２１の上面を画定するように、上壁２２を開閉扉とする。これにより、工具箱２０を撤去せずに開閉扉を開放位置に移動させるだけで、給油口１４及びエアブリーザ１５にアクセス可能になる。その結果、給油口１４及びエアブリーザ１５に対するメンテナンス作業が容易になる。

また、上述した実施形態では、作業機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ、ダンプトラック、油圧クレーン等の他の作業機械にも広く適用することができる。

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（作業機械）
２ 下部走行体（車体）
２ａ 走行モータ（油圧アクチュエータ）
３ 上部旋回体（車体）
３ａ 旋回モータ（油圧アクチュエータ）
３ｂ 上面（車体カバー）
４ フロント作業機
４ａ ブーム
４ｂ アーム
４ｃ バケット
４ｄ，４ｅ，４ｆ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
５ 旋回フレーム
６ カウンタウェイト
７ キャブ
７ａ 第１キーシリンダ
７ｂ イグニッションスイッチ
７ｃ キー
８ エンジン建屋
８ａ エンジン
８ｂ 油圧ポンプ
９ 燃料タンク
１０ 作動油タンク
１１ 貯留空間
１２ 流出路
１３ 流入口
１４ 給油口
１５ エアブリーザ
１６ キャップ
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ ステップ
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ ハンドレール
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ ブラケット
２０ 工具箱（箱体）
２１ 内部空間
２２ 上壁
２３ 底壁
２３ａ 開口
２４，２５，２６ 側壁
２７ 開閉扉
２７ａ，２７ｂ ヒンジ
２８ ボルト
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ 隔壁
３０ ロック機構
３１ 係止部
３２ 被係止部
３３ 第２キーシリンダ
３４ ロック片

Claims (6)

1. 作動油を貯留する貯留空間が形成された作動油タンクと、前記作動油タンク内の作動油が油圧ポンプにより供給されて動作する油圧アクチュエータと、前記作動油タンク及び前記油圧アクチュエータを支持する車体とを備え、前記車体に支持された前記作動油タンクの上面には、前記貯留空間内に作動油を供給する給油口と、前記貯留空間内の圧力を調整するエアブリーザとが設けられている作業機械において、
   前記給油口及び前記エアブリーザを覆うように、前記作動油タンクの上面に支持されて、前記作動油タンクの上面から上側に突出して設けられた箱体を備え、
   前記箱体は、
   前記箱体の内部空間を閉塞する閉塞位置、及び前記内部空間を開放する開放位置に移動可能な開閉扉と、
   前記開閉扉を前記閉塞位置でロックするロック状態、及び前記閉塞位置及び前記開放位置の間で移動を許容する移動許容状態に変位可能なロック機構とを有し、
   前記作動油タンク周囲の前記上部旋回体の上面に設けられた足場よりも上側に突出し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、
   前記作動油タンクは、前記車体の右端に配置され、
   前記箱体は、
   前記内部空間の底面を画定する底壁と、
   前記内部空間の側面を画定する側壁と、
   前記内部空間の上面を画定する上壁と、を有し、
   前記底壁は、前記作動油タンクの上面にボルトによって着脱可能に固定され、前記作動油タンクの上面に固定された状態で前記給油口及び前記エアブリーザを覆い、
   前記開閉扉は、前記内部空間の左側面を画定していることを特徴とする作業機械。
3. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記箱体は、前記内部空間の底面を画定する底壁を有し、
   前記底壁は、ボルトによって前記作動油タンクの上面に締結され、
   前記ボルトの頭部は、前記箱体の前記内部空間にあることを特徴とする作業機械。
4. 請求項３に記載の作業機械において、
   前記底壁には、前記エアブリーザを前記内部空間に進入させる開口が形成され、
   前記内部空間には、前記開口を通じて進入した前記エアブリーザの一部を囲む隔壁が形成されていることを特徴とする作業機械。
5. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記箱体は、
   前記内部空間の底面を画定する底壁と、
   前記内部空間の側面を画定する側壁と、
   前記内部空間の上面を画定する上壁と、を有し、
   前記底壁は、前記作動油タンクの上面にボルトによって着脱可能に固定され、前記作動油タンクの上面に固定された状態で前記給油口及び前記エアブリーザを覆い、
   前記上壁の上面は、ハンドレールを支持していることを特徴とする作業機械。
6. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記作業機械を動作させる駆動力を発生させるエンジンと、
   キーを挿入して回転させることによって、前記エンジンを始動または停止させる第１キーシリンダとを備え、
   前記ロック機構は、前記キーを挿入して回転させることによって、前記ロック状態及び前記移動許容状態を切り替える第２キーシリンダを含むことを特徴とする作業機械。