JP2007001469A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】運転室への乗降が容易かつ安全に行なえると共に、足の不自由な人でも運転室への乗降が可能になる作業機を提供する。
【解決手段】旋回体３に運転室４を設けると共に、作業用フロントを取付ける。運転室４の背面に立ち上げ状にアーム１０を設ける。アーム１０と旋回体３との間にアーム１０および運転室４を前後方向に揺動可能に支持する平行リンク機構１１を設ける。平行リンク機構１１の駆動装置１９を備える。平行リンク機構１１の最前傾状態において、運転室４が地上でオペレータが乗降可能な搭乗姿勢となる。また、リフトキャブ式作業機にも本発明を適用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧ショベル、クレーン、パイルドライバあるいはこれらの作業機を応用した各種作業機に係わり、特に運転室の取付け構造に関する。

従来の作業機はその運転室が旋回体上に固定して設置されている。また、運転室からの視界を拡大して作業性を向上させるために、運転室をリフト可能に取付けたものもある（例えば特許文献１、２参照）。

特開２００１−２６０９５２号公報 特開２００２−１０４７９５号公報

従来の運転室は旋回体に固定して、あるいは旋回体上に持ち上げ可能に取付けられたものであり、小型の作業機以外では運転室に乗降するために走行体の足かけや梯子を利用して乗降する必要があり、乗降に労力を要するとともに、乗降の際に落下の危険もあり、さらに足の不自由な人は運転室に乗降できないという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、運転室への乗降が容易かつ安全に行なえると共に、足の不自由な人でも運転室への乗降が可能になる作業機を提供することを目的とする。

請求項１の作業機は、旋回体に運転室を設けると共に、作業用フロントを取付けてなる作業機において、
前記運転室の背面に立ち上げ状に設けたアームと、
前記アームと前記旋回体との間に設けられ、前記アームおよび運転室を前後方向に揺動可能に支持する平行リンク機構と、
前記平行リンク機構の駆動装置とを備え、
前記平行リンク機構の最前傾状態において、前記運転室が地上で人が乗降可能な搭乗姿勢となる
ことを特徴とする。

請求項２の作業機は、旋回体に運転室を設けると共に、作業用フロントを取付けてなる作業機において、
前記旋回体上に、第１の平行リンク機構を介して前後方向に揺動可能に設けた揺動ブラケットと、
前記第１の平行リンク機構の駆動装置と、
前記運転室の背面に設けたブラケットと前記揺動ブラケットとの間に設けた第２の平行リンク機構と、
前記第２の平行リンク機構の駆動装置とを備え、
前記第１の平行リンク機構が最前傾状態にあり、かつ前記第２の平行リンク機構が最下傾斜状態にあるときに、前記運転室が地上で人が乗降可能な搭乗姿勢となる
ことを特徴とする。

請求項３の作業機は、請求項１に記載の作業機において、
前記運転室が走行体に対して横向きであるか否かを検出する方向検出手段と、
前記方向検出手段により運転室が横向き状態でないことが検出されているときに平行リンク機構の駆動装置の作動を禁止する動作制限手段と、
前記平行リンク機構が最後傾状態であるか否かを検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段により平行リンク機構が最後傾状態でないことが検出されているときに少なくとも旋回体の旋回および作業用フロントの作動を禁止する動作制限手段を備えた
ことを特徴とする。

請求項４の作業機は、請求項２に記載の作業機において、
前記運転室が走行体に対して横向きであるか否かを検出する方向検出手段と、
前記方向検出手段により運転室が横向きでない状態が検出されている際に前記第１の平行リンク機構の駆動装置の作動を禁止する動作制限手段と、
前記第１の平行リンク機構が最後傾状態であるか否かを検出する第１の姿勢検出手段と、
前記第１の姿勢検出手段により第１の平行リンク機構が最後傾状態でないときに少なくとも前記旋回体の旋回および作業用フロントの作動を禁止する動作制限手段を備えた
ことを特徴とする。

請求項５の作業機は、請求項４に記載の作業機において、
前記第２の平行リンク機構が最下傾斜状態であるか否かを検出する第２の姿勢検出手段をさらに備え、
前記第２の姿勢検出手段により前記最下傾斜状態でない状態が検出されているときに前記第１の平行リンク機構の作動を禁止する動作制限手段をさらに備えると共に、
前記第１の姿勢検出手段が第１の平行リンク機構が最後傾状態でないことを検出しているときに前記第２の平行リンク機構の作動を禁止する動作制限手段をさらに備えた
ことを特徴とする。

請求項１、２の発明においては、運転室をオペレータや保守員等が地上で乗降可能な低い位置に設定することを可能としたので、運転室への乗降が容易かつ安全に行なえると共に、足の不自由な人でも運転室への乗降が可能になる。

請求項３、４の発明によれば、運転室が横向きとなっている場合にのみ前後方向に運転室を揺動させる平行リンク機構または第１の平行リンク機構の作動が可能となるので、運転室が斜め向きあるいは縦向きとなっているときに平行リンク機構または第１の平行リンク機構の作動により運転室が走行体等に衝突することを防止することができ、安全性を確保することができる。

また、旋回体に取付ける平行リンク機構または第１の平行リンク機構が最後傾状態にあるときにのみ旋回や作業用フロントを可能としたので、運転室が低い位置にある際に旋回により運転室が走行体に衝突したり、作業用フロントが前方に突出した運転室に衝突する事故の発生を防ぐことができ、安全性を確保することができる。

請求項５の発明によれば、第１の平行リンク機構が最後傾状態にあるときにのみ第２の平行リンク機構の作動を可能にしたので、運転室が旋回体より前方に突出した状態での運転室の上下動が防止され、運転室の移動における障害物との衝突を防止することができ、安全性を確保することができる。

また、運転室が横向きであり、かつ第２の平行リンク機構が最下傾斜状態であるときのみに第１の平行リンク機構の作動を許容するようにしたので、運転室が走行体に衝突することを防止すると共に、搭乗姿勢を容易、確実にとることができる。

図１は本発明の作業機の第1の実施の形態を示す側面図である。この実施の形態の作業機は、油圧ショベルをベースマシンとしてスクラップ処理機を構成したものである。１はアウトリガー１８を有する走行体であり、この走行体１上に旋回装置２を介して旋回体３を設置する。４は本発明による後述の平行リンク機構１１により取付けられた運転室、５はパワーユニットである。

６は旋回体３に取付けた多関節構造の作業用フロントであり、この作業用フロント６には先端にリフティングマグネット７が取付けてある。作業用フロント６は、旋回体３にブームシリンダ６ａにより起伏可能に取付けられたブーム６ｂと、ブーム６ｂにアームシリンダ６ｃにより回動自在に取付けられたアーム６ｄと、油圧ショベルではバケットを回動させ、この実施の形態では作業具であるリフティングマグネット７を回動させるバケットシリンダ６ｅを有する。なお、作業用フロントとしては、非伸縮ブームあるいは伸縮ブームを用いたものやリーダを有するもの等を用いる場合にも本発明を適用できる。

運転室４の基枠８には、運転室４の背面にブラケット９を設け、このブラケット９に傾斜状に立ち上げてアーム１０を設ける。旋回体３とアーム１０との間は、アーム１０および運転室４を前後方向に揺動可能に支持する平行リンク機構１１を設ける。

平行リンク機構１１は、図２に示すように、前リンク１４と、後リンク１７と、駆動装置としての油圧シリンダ１９とからなる。前リンク１４、後リンク１７は、それぞれ旋回体３にピン１２、１５により連結し、アーム１０にそれぞれピン１３、１６により連結する。油圧シリンダ１９は、一端を旋回体３にピン２０により連結し、他端を前リンク１４に設けたブラケット２１にピン２２により連結する。

この作業機において、図１に示すように、作業状態においては、油圧シリンダ１９を最縮にして平行リンク機構１１を最後傾状態とし、運転室４を旋回体３上に載置する。

一方、図３に示すように油圧シリンダ１９を最伸状態にして平行リンク機構１１を最前傾状態にすると、運転室４が下がり、オペレータ等が地上で乗降可能な搭乗姿勢となる。

このように、運転室４を旋回体３から下げた姿勢にして人が地上で乗降できるように構成したので、オペレータ等は地上で労力少なく安全に乗降できる。また、足が不自由な人でも運転室４に乗降可能となる。

図４はこの作業機の油圧回路図である。６４Ａ〜６４Ｃはパワーユニット５に備えた油圧ポンプ、６５は油圧シリンダ１９のコントロール弁、６６はそのパイロット弁である。６７はフロント６、旋回装置２、アウトリガー１８用のコントロール弁群、６８〜７３はこのコントロール弁群６７のパイロット弁である。６８は旋回装置２の旋回モータ用、６９はアームシリンダ６ｃ用、７０はブームシリンダ６ａ用、７１はバケットシリンダ６ｅ用、７２はアウトリガー用、７３は予備の各パイロット弁である。７４は前記コントロール弁群６７のゲートロック弁である。

図５は図６の安全回路において、運転室４の向きが横向きであるか否かを検出する方向検出手段として設けたリミットスイッチＬ１の配置を示す平面図であり、旋回体３の旋回輪上にリミットスイッチＬ１を設け、走行体１のフレームにリミットスイッチＬ１のストライカ７７を設け、運転室４が図示のように横向きとなった際にリミットスイッチＬ１が作動するように構成したものである。

図６の安全回路において、Ｌ１は図５に示したリミットスイッチ、Ｌ２は図２に示すように油圧シリンダ１９に取付けられたリミットスイッチであり、このリミットスイッチは、平行リンク機構１１が最後傾姿勢であるか否かを検出する姿勢検出手段として設けられ、油圧シリンダ１９の最縮状態でるか否かを検出するものである。

図６の安全回路において、運転室４が横向き状態でリミットスイッチＬ１が閉じるとリレーＲ１が付勢され、その常開接点ｒ１が閉じるので、運転室４内にある横向き表示ランプP１が点灯して運転室４が横向きであることをオペレータ等に知らせる。この状態でオペレータ等がスイッチＳ１を操作すると、図４に示したパイロット弁６６のソレノイド６６ａまたは６６ｂに通電されてパイロット弁６６が切換わる。この切換えにより、油圧ポンプ６４Ｃからのパイロット油がコントロール弁６５の操作室に供給されてコントロール弁６５を切換え、油圧シリンダ１９に対して油圧ポンプ６４Ａからの圧油を収縮または伸長方向に供給することができる。

一方、運転室４が横向きでないときは、リレーＲ１が付勢されないので、常開接点ｒ１は開いたままであり、スイッチＳ１を操作しても、パイロット弁６６は切換わらず、油圧シリンダ１９の動作、すなわち平行リンク機構１１の作動が禁止される。

このように、運転室４が横向きとなっている場合にのみ前後方向に運転室４を揺動させる平行リンク機構１１の作動が可能となるように動作を制限したので、運転室４が斜め向きあるいは縦向きとなっているときに平行リンク機構１１を作動させた場合に運転室４が走行体１等に衝突することを防止することができ、安全性を確保することができる。

なお、リミットスイッチＬ１を作動させるストライカ７７は、平行リンク機構１１の作動により運転室４を揺動させたときに、運転室４が走行体１に接触しない角度範囲に設定される。また、図６の回路では、オペレータ等が操作できる禁止解除スイッチＳ２を設け、この禁止解除スイッチＳ２を閉じるとリレーＲ３が付勢され、その常開接点ｒ３が閉じるので、運転室４が横向きでない、すなわちリミットスイッチＬ１が閉じていなくてもスイッチＳ１の操作によりコントロール弁６５を切換え、油圧シリンダ１９を伸縮させることができる。これにより、必要な場合には油圧シリンダ１９を伸縮させることができる。

また、図６の回路において、油圧シリンダ１９の最縮状態（平行リンク機構１１の最後傾状態）においてリミットスイッチＬ２が閉じ、リレーＲ２が付勢されて常閉接点ｒ２が開くため、ゲートロック弁７４のソレノイド７４ａへの通電が止まり、ゲートロック弁７４が連通位置になるため、パイロット弁６８〜７３の操作によるコントロール弁群６７の切換えが可能となり、旋回や作業用フロント６の油圧シリンダ６ａ、６ｃ、６ｅの作動やアウトリガー１８の作動が可能となる。

反対に油圧シリンダ１９が最縮状態でないとき、すなわち平行リンク機構１１が最後傾状態でないときは、リレーＲ２は付勢されておらず、常閉接点ｒ２は閉じたままであるため、ソレノイド７４ａに通電され、油圧ポンプ６４Ｃからのパイロット油がゲートロック弁７４で遮断されるので、旋回装置２、作業用フロント６およびアウトリガー１８の作動が禁止される。

なお、オペレータ等が禁止解除スイッチＳ２を操作して閉じると、リレーＲ３が付勢され、常閉接点ｒ３が開くので、ソレノイド７４ａへの通電が停止し、ゲートロック弁７４が連通位置に切換わるので、パイロット弁６８〜７３に油圧ポンプ６４Ｃからのパイロット油がゲートロック弁７４を介して供給され、旋回装置２、作業用フロント６、アウトリガー１８の作動が可能となる。

このように、旋回体３に取付ける平行リンク機構１１が最後傾状態にあるときにのみ旋回装置２や作業用フロント６の作動を可能としたので、運転室４が低い位置にある際に旋回により運転室４が走行体１に衝突したり、作業用フロント６が運転室４に衝突する事故の発生を防ぐことができ、安全性を確保することができる。

図７は本発明の第２の実施の形態を示す作業機であり、図８はその要部拡大図である。この作業機はリフトキャブ式のもので、揺動ブラケット３３を第１の平行リンク機構３４により旋回体３に前後方向に揺動可能に支持し、揺動ブラケット３３と運転室４の背面のブラケット９との間に第２の平行リンク機構３５を設けたものである。

第１の平行リンク機構３４は、前リンク４４と後リンク４７と駆動装置としての油圧シリンダ４９とを有する。前リンク４４と後リンク４７は旋回体３にピン４２、４５により連結し、揺動ブラケット３３とピン４３、４６により連結する。油圧シリンダ４９は旋回体３にピン５０により連結し、前リンク４４に設けたブラケット５１にピン５２により連結する。

第２の平行リンク機構３５は、下リンク５４と上リンク５７と駆動装置としての油圧シリンダ５９とを有する。下リンク５４と上リンク５７は揺動ブラケット３３にピン４３、５５により連結し、運転室４側のブラケット９にピン５３、５６により連結する。油圧シリンダ５９は揺動ブラケット３３にピン５５により連結し、下リンク５４に設けたブラケット６１にピン６２により連結する。

この作業機は、例えばスクラップ処理において、スクラップの視界を良好にして作業するため、あるいは掘削における掘削穴や掘削溝等の内部の目視を良好にするため、図７のように運転室４を高くして作業を行なう。また、運転室４を高くする必要がない場合は、図９に示すように、第１の平行リンク機構３４を最後傾状態にし、第２の平行リンク機構３５を最も最下傾斜状態にして運転室４を旋回体３上に載置する。

一方、オペレータ等が運転室に乗降する際には、図１０に示すように、第１の平行リンク機構３４を最前傾状態にし、第２の平行リンク機構３５は最下傾斜状態にして、オペレータ等が地上で運転室４に乗降可能な搭乗姿勢とする。

このように、この実施の形態においても、運転室４を搭乗姿勢が可能な構成とすることにより、オペレータ等は地上で労力少なく安全に乗降できる。また、足が不自由な人でも運転室４に乗降可能となる。

図１１はこの作業機の油圧回路、図１２はその安全回路である。これらの回路においても、図５に示した運転室４の方向検出手段としてのリミットスイッチＬ１と、図８に示す第１の平行リンク機構３４の最後傾状態を検出するリミットスイッチＬ２（第１の姿勢検出手段）と、さらに図８に示す油圧シリンダ５９の最伸状態を検出するリミットスイッチＬ３（第２の姿勢検出手段）を用いる。図１１において、７５は電磁操作式の油圧シリンダ５９のコントロール弁である。

この実施の形態においては、運転室４が横向きであって、リミットスイッチＬ１が閉じてリレーＲ１が付勢されて常開接点ｒ１が閉じ、かつ第２の平行リンク機構３５が最下傾斜状態であり、リミットスイッチＬ３が閉じてリレーＲ４が付勢されて常開接点ｒ４が閉じている状態において、オペレータ等は、スイッチＳ１を操作することによってパイロット弁６６を切換え、コントロール弁６５を切換えて油圧シリンダ４９を伸縮させ、第１の平行リンク機構３４を作動させることができる。なお、このとき、運転室４が横向きで第２の平行リンク機構３５が最下傾斜状態であることを表示する運転室４内のランプＰ１が点灯する。

このように、運転室４を搭乗姿勢にするときには、運転室４が横向きで第２の平行リンク機構３５が搭乗姿勢を取りうる最下傾斜状態である場合に限ることにより、運転室４が斜め向きあるいは縦向きとなっているときに平行リンク機構３４を作動させた場合に運転室４の底面が走行体１等に衝突することを防止することができ、安全性を向上させることができる。

また、運転室４が横向きであり、かつ第２の平行リンク機構３５が最下傾斜状態であるときのみに第１の平行リンク機構３４の作動を許容するようにしたので、搭乗姿勢を容易、確実にとることができる。

また、本実施の形態においては、第１の平行リンク機構３４が最後傾状態にあり、リミットスイッチＬ２が閉じ、リレーＲ２が付勢されて常開接点ｒ２が閉じているときにのみ、運転室４内のランプＰ２が点灯し、また、オペレータ等はスイッチＳ３の操作によりソレノイド７５ａまたは７５ｂに通電してコントロール弁７５を切換え、油圧シリンダ５９を作動させ、第２の平行リンク機構３５を上下に揺動させることができる。

このように、第１の平行リンク機構３４が最後傾状態にあるときにのみ第２の平行リンク機構３５の作動を可能にしたので、運転室４が旋回体３より前方に突出した状態での運転室４の上下動が防止され、運転室４の移動における障害物との衝突を防止することができ、安全性を確保することができる。

なお、本実施の形態においても、第１の平行リンク機構３４が最後傾状態にあるときにリミットスイッチＬ２が閉じてリレーＲ２が付勢され、常閉接点ｒ２が開くと、ソレノイド７４ａへの通電が停止するので、ゲートロック弁７４が連通状態になり、旋回装置２、作業用フロント２、アウトリガー１８の作動が可能となる。

また、禁止解除スイッチＳ２を閉じることにより、リレーＲ３が付勢され、常開接点ｒ３が閉じるため、スイッチＳ１、Ｓ３の操作により油圧シリンダ４９、５９の作動が可能となり、また、常閉接点ｒ３が開くことにより、旋回装置２、作業用フロント２、アウトリガー１８の作動が可能となる。

本発明を実施する場合、油圧シリンダ１９、４９、５９の代わりに油圧モータを用いることができる。また、方向検出手段や姿勢検出手段としてはリミットスイッチ以外に近接スイッチ等他のスイッチを用いることができる。また、平行リンク機構の駆動装置として設ける油圧シリンダ１９、４９、５９は、平行リンク機構を揺動させればよいので、その取付け位置は、上記実施の形態に限定されない。

本発明の作業機の第１の実施の形態を示す側面図である。 図１の要部拡大図である。 第１の実施の形態の搭乗姿勢を示す側面図である。 第１の実施の形態の油圧回路図である。 第１の実施の形態において、運転室の向きを検出するリミットスイッチの配置を示す平面図である。 第１の実施の形態において、安全回路を示す電気回路図である。 本発明の第２の実施の形態を示す側面図である。 図７の要部拡大図である。 第２の実施の形態において、運転室を旋回体上に載置した状態を示す側面図である。 第２の実施の形態において、運転室の搭乗姿勢を示す側面図である。 第２の実施の形態の油圧回路図である。 第２の実施の形態において、安全回路を示す電気回路図である。

符号の説明

１：走行体、２：旋回装置、３：旋回体、４：運転室、５：パワーユニット、６：作業用フロント、７：リフティングマグネット、８：基枠、９：ブラケット、１０：アーム、１１：平行リンク機構、１４：前リンク、１７：後リンク、１９：油圧シリンダ、３３：揺動ブラケット、３４：第１の平行リンク機構、３５；第２の平行リンク機構、４４：前リンク、４７：後リンク、４９：油圧シリンダ、５４：下リンク、５７：上リンク、５９：油圧シリンダ、６４Ａ〜６４Ｃ：油圧ポンプ、６５：コントロール弁、６６；パイロット弁、６７：コントロール弁群、６８〜７３：パイロット弁、７４：ゲートロック弁、７５：コントロール弁、７７：ストライカ、Ｌ１〜Ｌ３：リミットスイッチ、Ｐ１、Ｐ２：ランプ、Ｒ１〜Ｒ４：リレー、Ｓ１〜Ｓ３：スイッチ

Claims (5)

1. 旋回体に運転室を設けると共に、作業用フロントを取付けてなる作業機において、
   前記運転室の背面に立ち上げ状に設けたアームと、
   前記アームと前記旋回体との間に設けられ、前記アームおよび運転室を前後方向に揺動可能に支持する平行リンク機構と、
   前記平行リンク機構の駆動装置とを備え、
   前記平行リンク機構の最前傾状態において、前記運転室が地上で人が乗降可能な搭乗姿勢となる
   ことを特徴とする作業機。
2. 旋回体に運転室を設けると共に、作業用フロントを取付けてなる作業機において、
   前記旋回体上に、第１の平行リンク機構を介して前後方向に揺動可能に設けた揺動ブラケットと、
   前記第１の平行リンク機構の駆動装置と、
   前記運転室の背面に設けたブラケットと前記揺動ブラケットとの間に設けた第２の平行リンク機構と、
   前記第２の平行リンク機構の駆動装置とを備え、
   前記第１の平行リンク機構が最前傾状態にあり、かつ前記第２の平行リンク機構が最下傾斜状態にあるときに、前記運転室が地上で人が乗降可能な搭乗姿勢となる
   ことを特徴とする作業機。
3. 請求項１に記載の作業機において、
   前記運転室が走行体に対して横向きであるか否かを検出する方向検出手段と、
   前記方向検出手段により運転室が横向き状態でないことが検出されているときに平行リンク機構の駆動装置の作動を禁止する動作制限手段と、
   前記平行リンク機構が最後傾状態であるか否かを検出する姿勢検出手段と、
   前記姿勢検出手段により平行リンク機構が最後傾状態でないことが検出されているときに少なくとも旋回体の旋回および作業用フロントの作動を禁止する動作制限手段を備えた
   ことを特徴とする作業機。
4. 請求項２に記載の作業機において、
   前記運転室が走行体に対して横向きであるか否かを検出する方向検出手段と、
   前記方向検出手段により運転室が横向きでない状態が検出されているときに前記第１の平行リンク機構の駆動装置の作動を禁止する動作制限手段と、
   前記第１の平行リンク機構が最後傾状態であるか否かを検出する第１の姿勢検出手段と、
   前記第１の姿勢検出手段により第１の平行リンク機構が最後傾状態でないときに少なくとも前記旋回体の旋回および作業用フロントの作動を禁止する動作制限手段を備えた
   ことを特徴とする作業機。
5. 請求項４に記載の作業機において、
   前記第２の平行リンク機構が最下傾斜状態であるか否かを検出する第２の姿勢検出手段をさらに備え、
   前記第２の姿勢検出手段により前記最下傾斜状態でない状態が検出されているときに前記第１の平行リンク機構の作動を禁止する動作制限手段をさらに備えると共に、
   前記第１の姿勢検出手段が第１の平行リンク機構が最後傾状態でないことを検出しているときに前記第２の平行リンク機構の作動を禁止する動作制限手段をさらに備えた
   ことを特徴とする作業機。

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