JP5153552B2 - 建設機械の機械室 - Google Patents

Description

本発明は、建設機械の機械室、特に、バッテリの上部に取付けられた保護カバーを有する建設機械の機械室に関する。

油圧ショベル等の建設機械は、例えば、下部走行体と、旋回台と、作業機と、エンジンルームと、機器室と、キャブとを備えている。下部走行体は進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯を有している。旋回台は、下部走行体上において、任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機と、エンジンルームと、キャブとを搭載している。作業機は、ブーム、アーム、バケット等から構成されている。エンジンルームは、旋回台の後端部に配置されており、内部にエンジン等の収納空間を形成している。収納空間内には、下部走行体や作業機を駆動するための動力源であるエンジンやアフタークーラ等が収納されている。エンジンルームの収納空間には、バッテリも配置されている。

バッテリの上面には、保護カバーが設けられている。保護カバーは、バッテリ上面のターミナルを塵埃や油から保護している（特許文献１を参照）。
特開２００４−１５２５２４号公報（平成１６年５月２７日公開）

しかしながら、上記従来の建設機械の機械室では、状況によっては、以下に示すような問題を解決できないおそれがある。
近年はバッテリの容量の大型化に伴い、バッテリの保護カバーも大型化している。そのため、保護カバーを着脱するときの作業が煩雑になるばかりでなく、取り外した保護カバーの置き場所に困ることがあり得る。また、保護カバーを外して建設機械から遠くの場所に置かざるを得ない場合は、再び保護カバーをバッテリに取り付けることを忘れてしまうことも考えられる。

本発明の課題は、保護カバーの着脱時の作業の効率を向上させることができる建設機械の機械室を提供することにある。

第１の発明に係る建設機械の機械室は、建設機械の旋回台に設けられた機械室であって、外装フレームと、複数のバッテリと、バッテリ保護カバーと、カバー保持部とを有している。外装フレームは開口部を有する。複数のバッテリは、外装フレームより内側において、バッテリの長手方向に一列に配置されている。バッテリ保護カバーは、外装フレームの開口部より幅が広い。カバー保持部は、複数のバッテリから取り外された状態のバッテリ保護カバーを外装フレームより中で保持可能である。

この建設機械の機械室では、作業者は、バッテリ保護カバーを複数のバッテリから取り外すと、次にバッテリ保護カバーをカバー保持部に保持させることができる。これにより、バッテリ保護カバーは外装フレーム内で保持される。この場合、バッテリ保護カバーを外装フレームより外に出す必要がないので、バッテリ保護カバーの着脱時の作業の効率が向上する。

この建設機械の機械室では、長手方向に一列に配置された複数のバッテリをカバーするためにバッテリ保護カバーが大型化している。しかし、バッテリ保護カバーを外装フレームから外に出す必要がないので、バッテリ保護カバーの着脱時の作業の効率が向上する。
この建設機械の機械室では、バッテリ保護カバーは、外装フレームの開口部より幅が広いので、バッテリ保護カバーを外装フレームの開口部から取り出すことが比較的困難である。しかし、バッテリ保護カバーを外装フレームより外に出す必要がないので、バッテリ保護カバーの着脱時の作業の効率が向上する。

第２の発明に係る建設機械の機械室は、第１の発明に係る建設機械の機械室であって、カバー保持部は、バッテリ保護カバーを回動自在に支持する回動支持部と、バッテリ保護カバーの一部に当接することでバッテリ保護カバーを作業者手前側が奧側より高くなるように斜め状態で支持する当接部とを有している。
この建設機械の機械室では、バッテリ保護カバーは、カバー保持部の回動支持部に回動自在に支持されつつ、一部が当接部に当接して、斜め状態で支持される。この結果、作業者がバッテリの交換・修理の作業をするときにバッテリ保護カバーは作業の邪魔にならない。特に、バッテリ保護カバーが作業者手前側が奥側より高くなるように斜めに支持されるので、作業者が頭を入れるための空間を十分に確保できる。したがって、作業性が向上する。

第３の発明に係る建設機械の機械室は、第２の発明の建設機械の機械室であって、以下の構成を有している。回動支持部は、外装フレームに設けられている。バッテリ保護カバーは、カバー本体と、カバー本体に設けられ、一部が開口して回動支持部に係止されるフック形状の係止部とを有して、鉛直線に対してバッテリ保護カバーがなす角が側面視で約４５度となる。

この建設機械の機械室では、鉛直線に対してバッテリ保護カバーがなす角が側面視で約４５度となるようにバッテリ保護カバーが斜めに支持されるので、作業者が頭を入れるための空間を十分に確保できる。したがって、作業性が向上する。

第４の発明に係る建設機械の機械室は、第１〜第３の発明のいずれかに係る建設機械の機械室であって、複数のバッテリは、旋回台の上面内に埋め込まれた状態で配置されている。
この建設機械の機械室では、複数のバッテリが旋回台の上面内に埋め込まれた状態なので、旋回台の上面より上方の空間がバッテリによって占有されることがない。したがって、作業者がバッテリ保護カバーを着脱するときの作業性が良い。
第５の発明に係る建設機械は、第１〜第４の発明のいずれかに係る機械室を備える。

本発明に係る建設機械の機械室によれば、バッテリ保護カバーの着脱時の作業の効率が向上する。

［実施形態１］
本発明の一実施形態に係る機械室を採用した建設機械のキャブを搭載した油圧ショベル１について、図１を用いて説明すれば以下の通りである。
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、旋回台３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジンルーム６と、機器室９と、キャブ１０と、を備えている。

下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、油圧ショベル１を前進、後進させるとともに、上面側に旋回台３を旋回可能な状態で搭載している。
旋回台３は、下部走行体２上において、任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジンルーム６と、キャブ１０とを搭載している。

作業機４は、ブーム１１と、ブーム１１の先端に取り付けられたアーム１２と、アーム１２の先端に取り付けられたバケット１３とを含むように構成されている。そして、作業機４は、図示しない油圧回路に含まれる各油圧シリンダ１１ａ，１２ａ，１３ａ等によって、ブーム１１やアーム１２、バケット１３等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。

カウンタウェイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために旋回台３上におけるエンジンルーム６の後方に設けられている。
エンジンルーム６は、カウンタウェイト５に隣接するように、図示しないメインフレーム上における旋回台３の後端部に配置されており、内部にエンジン等の収納空間を形成している。収納空間内には、下部走行体２や作業機４を駆動するための動力源であるエンジンやアフタークーラ等が配置されている。

機器室９は、作業機４の後方に配置されており、図示しない燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
キャブ１０は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、旋回台３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。また、キャブ１０の左側面には、図１に示すように、ヒンジを回転中心として開閉可能な乗降用ドア２０が取り付けられている。

［バッテリ構造］
（ａ）基本的な構造
以下の説明において、車両前後方向・車両左右方向等の方向の説明は、旋回台３が通常位置にある場合を前提としている。
バッテリ構造３１は、旋回台３に設けられており、より具体的にはエンジンルーム６内に配置されている。バッテリ構造３１は、外装フレーム６１（後述）に取り付けられたサイドパネル３２（図１）の近傍に配置されている。そのため、作業者は、サイドパネル３２を開けた状態で、外装フレーム６１の開口部６３から容易にバッテリ構造３１にアクセス可能である。この実施形態では、バッテリ構造３１はエンジンルーム６内で車両左側に配置されている。

バッテリ構造３１は、一対のバッテリ３３，３５と、バッテリ保護カバー３７と、カバー保持部３８とを備えている。なお、図７と図９では、バッテリ保護カバー３７が、一対のバッテリ３３，３５に装着された状態と、カバー保持部３８に保持された状態とを一つの図面に示している。
一対のバッテリ３３，３５は、図３に示すように、車両の前後方向に並んで配置されている。バッテリ３３，３５は、長手方向に一列に並んでおり、配線４１によって互いに接続されている。

バッテリ保護カバー３７は、図２および図７に示すように、バッテリ３３，３５の上部に取り外し可能に設けられている。バッテリ保護カバー３７は、樹脂製の薄板形状の部材である。バッテリ保護カバー３７は、図２，図４および図６に示すように、車両の前後方向に長く延びる形状を有している。バッテリ保護カバー３７が樹脂製であるため、軽量化が実現されて、後述するようにバッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１に支持することが可能となる。

このバッテリ保護カバー３７は、カバー本体４３と、係止部４５とを有している。
カバー本体４３は、図４〜図６に示すように、上面部４３ａと、手前側の長辺側壁部４３ｂと、奧側の長辺側壁部４３ｃと、前側の短辺側壁部４３ｄと、後側の短辺側壁部４３ｅとを有している。
係止部４５は、一対の部材であり、図４および図５に示すように、手前側の長辺側壁部４３ｂの外側面に形成されている。係止部４５は、図６に示すように、一部が開口するフック形状を有しており、手前側の長辺側壁部４３ｂから手前側に延びそこで下側に曲げられるようにして奥側に延びている。

次に、バッテリ保護カバー３７をバッテリ３３，３５に取り外し可能に固定する固定構造について説明する。図２および図７に示すように、バッテリ３３，３５には、バッテリ支持台（図示せず）に固定されたプレート状のホルダ５１がボルト５３によって装着されている。ホルダ５１は、ホルダ本体５１ａと、そこから延びてボルト５３によってバッテリ３３，３５の上面にボルト５３によって固定されている固定部５１ｂとを有している。これにより、バッテリ３３，３５が所定位置に固定されている。さらに、ボルト５３の先端部は、バッテリ３３，３５から上方に延び、バッテリ保護カバー３７のカバー本体４３に形成された穴４３ｇを貫通して上方に延びている。ナット５５は、ボルト５３の先端に螺合して、バッテリ保護カバー３７をバッテリ３３，３５の上面に固定している。この状態で、バッテリ保護カバー３７のカバー本体４３の上面部４３ａが両バッテリ３３，３５の上面を覆い、さらに手前側の長辺側壁部４３ｂと、奧側の長辺側壁部４３ｃと、前側の短辺側壁部４３ｄと、後側の短辺側壁部４３ｅが、バッテリ３３，３５の側壁の上側部分全体を覆っている。この結果、バッテリ３３，３５のターミナルが塵埃や油から保護されている。

なお、ナット５５は樹脂製であり、そのため、錆による操作性低下が生じにくい。
外装フレーム６１は、図７〜図９に示すように、サイドパネル３２（図１）が外された状態で、開口部６３を有している。開口部６３は、図９に示すように、前側フレーム６１ａと、後側フレーム６１ｂとの車両前後方向の間である。開口部６３の幅（車両の前後方向長さ）は、前側フレーム６１ａと後側フレーム６１ｂとの距離であり、これはバッテリ保護カバー３７の幅よりも短い。

カバー保持部３８は、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１より中で保持可能とする構造であり、回動支持部３９と、当接部４０とを有している。回動支持部３９は、バッテリ保護カバー３７を回動自在に支持する。当接部４０は、バッテリ保護カバー３７の一部に当接することでバッテリ保護カバー３７を作業者手前側が奧側より高くなるように斜め状態で支持する。当接部４０は、前側フレーム６１ａと後側フレーム６１ｂの内側面６１ｃからなる。

カバー保持部３８によって、バッテリ保護カバー３７は、図１１に示すように、鉛直線に対してバッテリ保護カバー３７がなす角が側面視で約４５度となるように支持される。図１１では、バッテリ保護カバー３７の下側縁部４３ｆが鉛直線に対して約４５度の角度をなしている。このような角度を維持することによって、バッテリ保護カバー３７のための奥行き長さが制限された位置においても、人間の頭部が入るのに十分なスペースを確保することができる。

回動支持部３９は、図９に示すように、外装フレーム６１に固定されている。回動支持部３９は、一対の部材であり、前側フレーム６１ａと、後側フレーム６１ｂとに設けられている。各回動支持部３９は、細い棒状の部材が折り曲げられて形成されており、図８および図１０に示すように、フレーム６１ａ，６１ｂから車両内側に延びる上側第１バー３９ａと、フレーム６１ａ，６１ｂから車両内側に延びる下側第１バー３９ｂと、上側第１バー３９ａから車両前後方向に延びる上側第２バー３９ｃと、下側第１バー３９ｂから車両前後方向に延びる下側第２バー３９ｄと、上側第２バー３９ｃと下側第２バー３９ｄとを連結する縦バー３９ｅとを有している。下側第２バー３９ｄは車両前後方向に水平に延びている。また、下側第２バー３９ｄは、前側フレーム６１ａと後側フレーム６１ｂの内側面からさらに所定距離だけ作業者から見て車両内側に位置している。

（ｂ）バッテリ保護カバーの着脱動作
バッテリ保護カバー３７を外す場合には、作業者はナット５５を回して外して、バッテリ保護カバー３７をバッテリ３３，３５から取り外し可能にする。次に、作業者は、バッテリ保護カバー３７を、外装フレーム６１内でつまりエンジンルーム３内で上方に移動させる。このとき、作業者は手前側の長辺側壁部４３ｂを作業者から見て車両奥側の長辺側壁部４３ｃより高くした状態で、バッテリ保護カバー３７を上方に移動させていく。これは、バッテリ３３，３５の上方の開口部６３が狭くて、バッテリ保護カバー３７の車両左右方向長さが開口部６３の車両長さ空間とほぼ同じかまたはそれより狭い場合に必要な動作である。次に、作業者は係止部４５をカバー保持部３８の回動支持部３９に対して奥側から手前側に向けて接近させ、係止部４５を回動支持部３９の下側第２バー３９ｄに引っかける。この係止関係によって、バッテリ保護カバー３７は外装フレーム６１に対して回動自在になる。係止後に作業者がバッテリ保護カバー３７から手を離すと、バッテリ保護カバー３７は自重によって回動し、図７および図８に示すように、カバー本体４３の手前側の長辺側壁部４３ｂの下端が当接部４０（前側フレーム６１ａと後側フレーム６１ｂの内側面６１ｃ）に当接する。前述した係止部４５の構成とこの当接により、バッテリ保護カバー３７の回動は停止して、バッテリ保護カバー３７はその状態で外装フレーム６１に支持される。より詳細には、図７および図８に示すように、カバー本体４３の手前側の長辺側壁部４３ｂが、奥側の長辺側壁部４３ｃより高い位置にある。言い換えると、カバー本体４３は、約４５度の斜めの姿勢で外装フレーム６１内に保持されている。この状態で、カバー本体４３の奥側の長辺側壁部４３ｃは、バッテリ３３，３５の上面から十分に離れている。以上のバッテリ保護カバー３７の配置および姿勢によって、バッテリ３３，３５の上方には各種作業のために十分な空間が確保されており、さらに、図７に示すように、バッテリ３３，３５の上方の空間においても最も開口が広くなるため作業者が頭部を外装フレーム６１内に入れることができる。特に、バッテリ保護カバー３７の手前側が高くなるような姿勢をとっているため、バッテリ保護カバー３７が作業者の頭の侵入を妨げたり、視界を遮ったりすることがない。

［本実施形態の特徴］
（Ａ）
油圧ショベル１のエンジンルーム６は、油圧ショベル１の旋回台３に設けられた機械室であって、外装フレーム６１と、複数のバッテリ３３，３５と、バッテリ保護カバー３７と、カバー保持部３８とを有している。外装フレーム６１は開口部６３を有する。複数のバッテリ３３，３５は、外装フレーム６１より内側において、バッテリ３３，３５の長手方向に一列に配置されている。バッテリ保護カバー３７は、外装フレーム６１の開口部６３より幅が広い。カバー保持部３８は、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１より中で保持可能である。

この構造では、作業者は、バッテリ保護カバー３７を複数のバッテリ３３，３５から取り外すと、次にバッテリ保護カバー３７をカバー保持部３８に保持させることができる。これにより、バッテリ保護カバー３７は外装フレーム６１内で保持される。この場合、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１より外に出す必要がないので、バッテリ保護カバー３７の着脱時の作業の効率が向上する。

この構造では、長手方向に一列に配置された複数のバッテリ３３，３５をカバーするためにバッテリ保護カバー３７が大型化している。しかし、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１から外に出す必要がないので、バッテリ保護カバー３７の着脱時の作業の効率が向上する。
この構造では、バッテリ保護カバー３７は、外装フレーム６１の開口部６３より幅が広いので、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１の開口部６３から取り出すことが比較的困難である。しかし、バッテリ保護カバー３７を外装フレーム６１より外に出す必要がないので、バッテリ保護カバー３７の着脱時の作業の効率が向上する。

（Ｂ）
カバー保持部３８は、バッテリ保護カバー３７を回動自在に支持する回動支持部３９と、バッテリ保護カバー３７の一部に当接することでバッテリ保護カバー３７を作業者手前側が奧側より高くなるように斜め状態で支持する当接部４０とを有している。
この構造では、バッテリ保護カバー３７は、カバー保持部３８の回動支持部３９に回動自在に支持されつつ、一部が当接部４０に当接して、斜め状態で支持される。この結果、作業者がバッテリ３３，３５の交換・修理の作業をするときにバッテリ保護カバー３７は作業の邪魔にならない。特に、バッテリ保護カバー３７の作業者手前側が奥側より高くなるように斜めに支持されるので、作業者が頭を入れるための空間を十分に確保できる。したがって、作業性が向上する。

（Ｃ）
回動支持部３９は、外装フレーム６１に設けられている。バッテリ保護カバー３７は、カバー本体４３と、カバー本体４３に設けられ、一部が開口して回動支持部３９に係止されるフック形状の係止部４５とを有して、鉛直線に対してバッテリ保護カバー３７がなす角が側面視で約４５度となる。

この構造では、鉛直線に対してバッテリ保護カバー３７がなす角が側面視で約４５度となるようにバッテリ保護カバー３７が斜めに支持されるので、作業者が頭を入れるための空間を十分に確保できる。したがって、作業性が向上する。

（Ｄ）
複数のバッテリ３３，３５は、旋回台３の上面内に埋め込まれた状態で配置されている。
この構造では、複数のバッテリ３３，３５が旋回台３の上面内に埋め込まれた状態なので、バッテリ３３，３５によって旋回台３の上面より上方の空間が占有されることがない。したがって、作業者がバッテリ保護カバー３７を着脱するときの作業性が良い。

（Ｅ）
ラジエータ（図示せず）は、例えば、図７の左側に配置されている。そして、空気はバッテリ３３，３５から図左側に流れるようになっている。つまり、複数のバッテリ３３，３５は、ラジエータより空気流れ方向上流側に配置されている。
この構造では、バッテリ３３，３５がラジエータの空気流れ方向上流側に配置されているものの、バッテリ３３，３５が旋回台３の上面より上方の空間を占有しないので、ラジエータへの空気の流れが妨害されない。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、油圧ショベル１に搭載された旋回台に設けられたエンジンルーム６に対して、本発明に係る建設機械の機械室を採用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、クレーン車やブルドーザ、ホイルローダ、モータグレーダ等の他の建設機械に搭載された機械室に対して、本発明に係る建設機械の機械室を採用してもよい。

本発明の建設機械の機械室は、バッテリ保護カバーの着脱時の作業の効率が向上するという効果を奏することから、建設機械の機械室に対して広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係るバッテリ構造を採用したキャブを搭載した油圧ショベル全体の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバッテリ構造の平面図である。 バッテリの平面図である。 バッテリ保護カバーの平面図である。 バッテリ保護カバーの正面図である。 バッテリ保護カバーの側面図である。 バッテリ保護カバーをカバー保持部に係止した状態を示すバッテリ構造の側面図である。 図７の部分拡大図であり、バッテリ保護カバーの係止状態を示す図である。 バッテリ保護カバーをカバー保持部に係止した状態を示すバッテリ構造の正面図である。 図９の部分拡大図であり、バッテリ保護カバーの係止状態を示す図である。 図８の部分拡大図であり、バッテリ保護カバーの係止状態を示す図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
３ 旋回台
４ 作業機
５ カウンタウェイト
６ エンジンルーム（機械室）
９ 機器室
１０ キャブ
１１ ブーム
１１ａ 油圧シリンダ
１２ アーム
１２ａ 油圧シリンダ
１３ バケット
１３ａ 油圧シリンダ
２０ 乗降用ドア
３１ バッテリ構造
３３，３５ バッテリ
３７ バッテリ保護カバー
３８ カバー保持部
３９ 回動支持部
３９ａ 上側第１バー
３９ｂ 下側第１バー
３９ｃ 上側第２バー
３９ｄ 下側第２バー
３９ｅ 縦バー
４０ 当接部
４１ 配線
４３ カバー本体
４３ａ 上面部
４３ｂ 手前側の長辺側壁部
４３ｃ 奥側の長辺側壁部
４３ｄ 前側の短辺側壁部
４３ｅ 後側の短辺側壁部
４５ 係止部
５１ ホルダ
５１ａ ホルダ本体
５１ｂ 固定部
５３ ボルト
５５ ナット
６１ 外装フレーム
６１ａ 前側フレーム
６１ｂ 後側フレーム
６１ｃ 内側面
６３ 開口部

Claims (5)

1. 建設機械の旋回台に設けられた機械室であって、
   開口部を有する外装フレームと、
   前記外装フレームより内側において、バッテリの長手方向に一列に配置された複数のバッテリと、
   前記外装フレームの前記開口部より幅が広いバッテリ保護カバーと、
   前記複数のバッテリから取り外された状態の前記バッテリ保護カバーを前記外装フレームより中で保持可能なカバー保持部と、
   を含む建設機械の機械室。
2. 前記カバー保持部は、前記バッテリ保護カバーを回動自在に支持する回動支持部と、前記バッテリ保護カバーの一部に当接することで前記バッテリ保護カバーを作業者手前側が奧側より高くなるように斜め状態で支持する当接部とを有している、請求項１に記載の建設機械の機械室。
3. 前記回動支持部は、前記外装フレームに設けられ、
   前記バッテリ保護カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、一部が開口して前記回動支持部に係止されるフック形状の係止部とを有して、鉛直線に対して前記バッテリ保護カバーがなす角が側面視で約４５度となる、請求項２に記載の建設機械の機械室。
4. 前記複数のバッテリは、前記旋回台の上面内に埋め込まれた状態で配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械の機械室。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の機械室を備える建設機械。

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