WO2020059034A1 - 作業機械 - Google Patents

Abstract

運転室のフレーム強度を確保した上でオペレータの直接視界を広くすることができる作業機械を提供する。　自走可能な車体２と、車体２に設けられたデッキ３上に配置された運転室４とを備え、運転室４が天井部４ａとボディ部４ｂを繋ぐピラー１７を有している高地仕様のダンプトラック１において、デッキ３上には、運転室４内に着座するオペレータのアイポイントＰの高さ位置に達するいくつかの構造物が搭載されており、これら構造物のうち、高地仕様として追加したグリッドボックス１３Ａを、運転室４の前側コーナー部に設けられたピラー１７の死角となる範囲Ｓに位置するデッキ３上に配置した。

Description

作業機械

　本発明は、例えば鉱山で採掘した鉱物等を運搬する鉱山用ダンプトラック等の作業機械に関する。

　露天掘り鉱山等において使用される作業機械として、採掘した鉱物等を運搬するダンプトラックが知られている。このようなダンプトラックは、荷台に大量の鉱物等を積載した状態で走行するため、一般的な自動車に比べて車幅や前後長さが大きく、車体の上部に設けられる運転室やデッキは地面から遠く離れた高所に位置している。

　そのため、車体の適宜位置にはミラーやカメラ等の視界補助装置が取り付けられており、運転室内に着座するオペレータは、これら視界補助装置を用いて自身が直接視界で捉えることのできない範囲の状況を確認するようにしている。ただし、ミラーやカメラ等の視界補助装置は破損や故障の可能性があるため、運転室内のオペレータが直接視界で捉えることのできる範囲は広いことが望ましい。

　特許文献１には、オペレータの直接視界を広くする手段として、運転室の前側ピラーよりも前方にフロント窓ガラスを案内するガイドレールを分離して設け、これらガイドレールと前側ピラーとの間を透明板で塞ぐようにした構成が開示されている。このような構成のキャビン窓構造によれば、運転室の前側コーナー部に透明板を挟んでガイドレールと前側ピラーが連続的に配置されているため、運転室内のオペレータが前側コーナー部を見たとき、前側ピラーが前方視認性を妨げて大きな死角となることを回避できる。

特許第２８７０７３１号公報

　特許文献１に記載された従来技術において、前側ピラーの幅を狭く設定すれば、オペレータが前側コーナー部を見たときの前方視認性を高めることができる。しかしながら、運転室のピラーは天井部を支える支柱であり、特に、前側ピラーは前方からの衝突時などの衝撃に耐える居住空間を確保するという役割を持つものであるため、運転室のフレーム強度の観点からすると、前側ピラーを幅狭にすることには限界がある。

　また、ダンプトラックのデッキ上には種々の構造物が搭載されているが、容積の大きな構造物が運転室の周囲のデッキ上に搭載されていると、当該構造物がオペレータの視界の妨げになる場合がある。例えば、高地で作業を行う高地仕様の電気駆動ダンプトラックにおいては、空気濃度の薄い作業現場で熱伝達係数が悪くなることを考慮して、リターダ装置（補助ブレーキ）を構成するグリッドボックスの数を増やして放熱性を向上させる必要がある。その場合、増加したグリッドボックスを運転室の側方のデッキ上に搭載すると、当該グリッドボックスはオペレータのアイポイントに達する背の高い構造物であるため、運転室の前側コーナー部に配置された前側ピラーの背後が死角になるだけでなく、デッキ上に搭載された構造物（グリッドボックス）の背後も死角になってしまい、オペレータの直接視界が広範囲に亘って狭められてしまうことになる。

　本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、運転室のフレーム強度を確保した上でオペレータの直接視界を広くすることができる作業機械を提供することにある。

　上記の目的を達成するために、本発明の作業機械は、自走可能な車体と、前記車体に設けられたデッキ上に配置された運転室とを備え、前記運転室が天井部とボディ部を繋ぐピラーを有している作業機械において、前記デッキ上に、前記運転室内に着座するオペレータのアイポイントの高さ位置に達する構造物が少なくとも１つ搭載されており、前記構造物は、少なくともその一部が、前記オペレータの斜め前方に設けられた前記ピラーの死角となる位置に配置されていることを特徴としている。

　本発明の作業機械によれば、運転室のピラーによって生じる死角にデッキ上の構造物を配置することにより、運転室のフレーム強度を確保した上でオペレータの直接視界を広くすることができる。前述した以外の課題、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。

本発明の実施の形態に係る電気駆動ダンプトラックの斜視図である。 デッキ上に配置された運転室と構造物の配置関係を示す平面図である。 運転室から前側コーナー部を含む外側を見た状態を示す説明図である。 本発明の変形例に係る構造物の配置関係を示す説明図である。

　以下、本発明に係る作業機械の実施の形態として、鉱山で採掘された鉱物等の運搬作業に用いられる電気駆動ダンプトラックを例に挙げ、図１ないし図３を参照しつつ詳細に説明する。

　図１において、１は大型の作業機械の代表例である電気駆動ダンプトラックを示している。この電気駆動ダンプトラック１（以下、単に「ダンプトラック１」とする）は、例えば４５００メートル程度の高地の作業現場にも対応可能な高地仕様となっており、自走可能な車体２と、該車体２に設けられた後述のデッキ３、運転室４等を含んで構成されている。また、車体２は、後述のフレーム５、前輪６、後輪７、荷台８、建屋９等により構成されている。

　フレーム５は、車体２のベースとなるものであり、製缶構造をもった強固な支持構造体として形成されている。このフレーム５の前側には、エンジン（図示せず）と、該エンジンを覆う建屋９とが設けられており、フレーム５の後側には荷台８が取り付けられている。

　フレーム５の前部側には左，右の前輪６が回転可能に設けられており、フレーム５の後部側には左，右の後輪７が回転可能に設けられている。左，右の前輪６は、ダンプトラック１のオペレータによって操舵（ステアリング操作）される操舵輪となり、左，右の後輪７は駆動輪となっている。そして、各前輪６、後輪７は、例えば２～４メートルに及ぶタイヤ径（外径寸法）をもって形成されている。

　荷台（ベッセル）８は、例えば大量の鉱物等を積載するものであり、車体２上に傾転可能に搭載されている。この荷台８は、鉱物等を大量に積載するため、全長が１０～１４メートルにも及ぶ大型の容器として形成されている。ここで、荷台８の前部側には、その上端部から前方に向けて水平に延びる庇部８Ａが一体に設けられ、この庇部８Ａは、後述の運転室４を上側から覆った状態でデッキ３の前端部近傍まで延びている。

　荷台８は、フレーム５との間に設けられた図示せぬホイストシリンダを伸長または縮小することにより、同じく図示せぬ連結ピンを支点として上下方向に傾転（回動）することができる。これにより、荷台８は、ホイストシリンダを伸長して前部側を上方に持上げることにより、積載した鉱物等を排出することができる。

　建屋９は、フレーム５等と共に車体２の一部を構成するものであり、フレーム５の前端側に設けられている。建屋９は、フレーム５の左側部位に立設された左面板と、フレーム５の右側部位に立設された右面板と、左，右の面板の上端部間に亘って設けられた上面板と、これら左面板と右面板および上面板に囲まれたフロントグリルとによりボックス状に構成されている。

　建屋９の内部には、エンジン、油圧ポンプ、熱交換装置等（いずれも図示せず）が収容されている。一方、建屋９は、フレーム５の上部と協働して、後述のデッキ３、運転室４等を下側から支持する支持構造物を構成している。

　建屋９の前側には、乗降用ステップ１０、左右一対の下側梯子１１Ａ，１１Ｂが設けられている。乗降用ステップ１０は、オペレータ等が運転室４に乗降するための階段を構成するもので、建屋９のフロントグリルの前方を横切るように右下側梯子１１Ｂからデッキ３に向けて斜め上向きに延びている。

　デッキ３は、水平方向に延びる矩形状の台座として形成され、建屋９とフレーム５によって下側から支持されている。詳細については後述するが、デッキ３は、左側エリアに運転室４が設置され、中央エリアにコントロールキャビネット１２が設置され、右側エリアにグリッドボックス１３が設置され、これらを設置した残りの部分は、オペレータや各種作業を行う作業者が通行するための通行エリアとなっている。すなわち、デッキ３のうち、左側エリアで運転室４を取囲む部位および中央エリアの一部は、オペレータが運転室４に乗降するときに通る通路となっており、この通路に乗降用ステップ１０上端部が繋がっている。

　デッキ３の周囲には周辺手摺り１４が立設されており、このように周辺手摺り１４でデッキ３の外周を取り囲むことにより、作業員がデッキ３上を通行したり、メンテナンス作業を行ったりする際における安定性が確保されている。周辺手摺り１４は縦横に延びる複数本のパイプを組み合わせて構成されており、周辺手摺り１４の右側領域と左側領域にはそれぞれミラー１５が取り付けられている。これらミラー１５は、運転室４内のオペレータが直接視界で捉えることのできない範囲の状況を確認する視界補助装置であり、周辺手摺り１４に固定された支柱１６（図３参照）に角度調整可能に支持されている。

　デッキ３上の構造物のうち、中央エリアに配置されたコントロールキャビネット１２は、モータを制御するインバータと、エンジンに設けられた発電機により発生する電流およびエンジン速度を制御する制御盤（いずれも図示せず）とによって構成されている。

　デッキ３の右側エリアに配置されたグリッドボックス１３は、車両の減速時にモータが発生する電力を消費する抵抗器とその抵抗器を冷却するブロアからなるリターダ装置（いずれも図示せず）を構成するものであり、運転室４内に着座するオペレータのアイポイントの高さ位置に達する背の高い箱状の構造物である。

　本実施の形態に係るダンプトラック１は、高地での作業に対応する高地仕様であるため、作業現場の空気が薄くなることを考慮して、標準仕様のダンプトラックよりもグリッドボックス１３の数を増やしている。便宜上、増加したグリッドボックスに符号１３Ａを付すと、複数個のグリッドボックス１３がコントロールキャビネット１２の右側に並んで二列に配置され、増加した分のグリッドボックス１３Ａがデッキ３の右側エリアの前方位置に配置されている。

　運転室４は、デッキ３の左側エリアに配置され、フレーム５の上部と建屋９とによって下側から支持されている。運転室４は、オペレータが乗込むキャブ空間を画成するものであり、天井部４ａとボディ部４ｂを前後左右のピラー１７で繋いで箱形フレーム構造となっている。

　左側の前後ピラー１７の間には図示せぬ開閉ドアーが設けられている。また、左右側の前ピラー１７の間にはフロント窓ガラスが配置され、右側の前後ピラー１７の間にはサイド窓ガラスが配置されており、これら透明な窓ガラスによってオペレータの視界が確保されるようになっている。運転室４内には、オペレータの着座用の運転席、操舵用のハンドル、始動スイッチ、アクセルペダル、ブレーキペダル、操作レバー等（いずれも図示せず）が設けられている。

　図２は、デッキ３上に配置された構造物の配置関係（レイアウト）を示す平面図であり、図中の符号Ｐは運転室４内に着座するオペレータのアイポイントを示している。

　図２に示すように、デッキ３を上方から平面的に見ると、デッキ３の左側エリアに配置された運転室４の後方右側にコントロールキャビネット１２が配置され、このコントロールキャビネット１２の右側に複数のグリッドボックス１３が二列に配置されている。また、デッキ３の右側エリアの前方位置には、高地仕様として増加された別のグリッドボックス１３Ａが配置されている。ここで、運転室４内のオペレータが運転室４の前側コーナー部を見たとき、死角となる範囲Ｓが前側コーナー部に設けられた右側の前ピラー１７の後方に存在するが、この死角となる範囲Ｓに重なるデッキ３上にグリッドボックス１３Ａが配置されている。

　図３は、運転室４から前側コーナー部を含む外側を見た状態を示す説明図である。

　図３に示すように、オペレータのアイポイントＰから運転室４の右側方に見えるデッキ３上にグリッドボックス１３Ａは存在せず、グリッドボックス１３Ａは、ピラー１７の死角となる範囲Ｓのデッキ３上に配置されている。したがって、比較的容積の大きな構造物であるグリッドボックス１３Ａを追加した場合でも、このグリッドボックス１３Ａによって運転室４の前側コーナー部や右側方の直接視認性が低下することはなく、運転室４内のオペレータは、自身の直接視認とミラー１５等の視界補助装置とを併用して、周囲の状況を確認しながら適切に作業を行うことができる。

　以上説明したように、本実施の形態に係るダンプトラック１は、運転室４のフレーム強度を所要幅の前後左右のピラー１７で確保した上で、右側の前ピラー１７によって生じる死角（範囲Ｓ）内のデッキ３上にグリッドボックス１３Ａ（構造物）を配置したため、このグリッドボックス１３Ａがオペレータの視認性を妨げて死角になることを回避でき、その分、オペレータの直接視界を広くすることができる。

　なお、本実施の形態のように、グリッドボックス１３Ａは、その全体が範囲Ｓにあることが望ましいが、必ずしもグリッドボックス１３Ａの全体が範囲Ｓに含まれるように配置されている必要はなく、少なくとも一部が範囲Ｓに含まれていればよい。

　また、高地で作業を行う高地仕様のダンプトラックの場合、作業現場の高地では空気濃度が薄く、熱伝達係数が悪くなるため、リターダ装置（補助ブレーキ）を構成するグリッドボックス１３からの放熱性が低下する。そこで、本実施の形態に係るダンプトラック１では、標準仕様のダンプトラックに比べてグリッドボックス１３の数を増加し、増加したグリッドボックス１３Ａをピラー１７の死角となるデッキ３上に配置することにより、既存のグリッドボックス１３と同じ機能のグリッドボックス１３Ａをデッキ３上に追加する場合でも、ピラー１７の死角を有効に利用して、追加した構造物（グリッドボックス１３Ａ）をデッキ３上の限られたスペースに搭載することができる。

（変形例）
　次に、本発明の変形例について、図４を参照して説明する。

　図４は、本発明の変形例に係る構造物の配置関係を示す説明図である。

　本変形例では、ピラー１７の死角となる範囲Ｓに複数のグリッドボックス（第１グリッドボックス１３Ｂ及び第２グリッドボックス１３Ｃ）が配置されている。第１グリッドボックス１３Ｂ及び第２グリッドボックス１３Ｃはいずれも、その全体が範囲Ｓに含まれておらず、範囲Ｓから外れた部分が存在する。

　第１グリッドボックス１３Ｂはオペレータにもっとも近い位置に配置された第１構造物に相当し、第２グリッドボックス１３Ｃは第１グリッドボックス１３Ｂよりもオペレータから遠い位置に配置された第２構造物に相当する。この場合において、第２グリッドボックス１３Ｃは、範囲Ｓから外れた部分の少なくとも一部が、第１グリッドボックス１３Ｂの死角となる位置に配置されている。図４では、第１グリッドボックス１３Ｂの死角となる範囲を一点鎖線で示している。

　これにより、第１グリッドボックス１３Ｂの一部及び第２グリッドボックス１３Ｃの一部がそれぞれ範囲Ｓから外れている場合であっても、第２グリッドボックス１３Ｃにおける範囲Ｓから外れた部分の少なくとも一部が、第１グリッドボックス１３Ｂの死角の範囲Ｓ１に含まれることにより、オペレータの視認性の妨げとなる範囲をできるだけ狭くすることができる。

　本変形例では、少なくとも一部が範囲Ｓに配置された構造物（グリッドボックス）は２つであったが、これに限らず、３つ以上の構造物に対する配置関係に適用してもよい。

　なお、上記した実施の形態では、右側の前ピラー１７の死角となるデッキ３上に配置する構造物として、グリッドボックス１３Ａを例示して説明したが、例えば、ミラー１５が取り付けられた支柱１６やコントロールキャビネット１２等の構造物を、グリッドボックス１３Ａの代わりに死角位置に配置したり、グリッドボックス１３Ａと一緒に死角位置に配置したりするようにしても良い。

　また、上記した実施の形態では、本発明の作業機械として高地仕様のダンプトラック１を例示して説明したが、本発明は、運転室やデッキを備えた作業機械、例えばトロリー式のダンプトラックに適用することも可能であり、その場合、ピラーの死角となるデッキ上にトロリー機器等の構造物を配置すれば良い。

　また、上記した実施の形態は、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　ダンプトラック（作業機械）
　２　車体
　３　デッキ
　４　運転室
　４ａ　天井部
　４ｂ　ボディ部
　５　フレーム
　６　前輪
　７　後輪
　８　荷台
　９　建屋
　１２　コントロールキャビネット
　１３　グリッドボックス
　１３Ａ　グリッドボックス（構造物）
　１３Ｂ　第１グリッドボックス（第１構造物）
　１３Ｃ　第２グリッドボックス（第２構造物）
　１４　周辺手摺り
　１５　ミラー
　１６　支柱
　１７　ピラー
　Ｐ　アイポイント
　Ｓ　死角となる範囲

Claims (3)

1. 　自走可能な車体と、前記車体に設けられたデッキ上に配置された運転室とを備え、前記運転室が天井部とボディ部を繋ぐピラーを有している作業機械において、
   　前記デッキ上に、前記運転室内に着座するオペレータのアイポイントの高さ位置に達する構造物が少なくとも１つ搭載されており、
   　前記構造物は、少なくともその一部が、前記オペレータの斜め前方に設けられた前記ピラーの死角となる位置に配置されている
   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、
   　前記構造物が複数搭載されており、
   　複数の前記構造物のうち、前記オペレータにもっとも近い位置に配置された第１構造物よりも前記オペレータから遠い位置に配置された第２構造物は、前記ピラーの死角となる位置から外れた部分の少なくとも一部が、前記第１構造物の死角となる位置に配置されている
   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、
   　前記構造物は、リターダ装置を構成する箱状のグリッドボックスを少なくとも１つ含む
   ことを特徴とする作業機械。

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