JP5296945B1 - 油圧ショベル - Google Patents

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Abstract

油圧ショベル(100)は、カウンタウェイト(12)と、エンジン室(13)と、機器室(14)と、キャブ(16)と、階段(17)と、通路(18)と、第1及び第2GNSSアンテナ(22,23)を支持するための第1及び第2アンテナ支持部(19a,20a)と、を備える。第1及び第2アンテナ支持部(19a,20a)(一対のアンテナ支持部の一例)は、上面視において、旋回中心CPから車幅Wの1/4以上離れ、かつ、通路(18)の左後端(18S)よりも旋回中心CPに近い。通路(18)の左後端(18S)は、階段(17)及び通路(18)のうち旋回中心CPから最も離れた位置である。

Description

本発明は、GNSSアンテナを装備可能な油圧ショベルに関する。
従来、RTK−GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite Systems、GNSSは全地球航法衛星システムをいう。)用の一対のアンテナを備える油圧ショベルが知られている(例えば、特許文献1参照)。一対のアンテナは、カウンタウェイト上に設置されている。
特開2008−102097号公報
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、カウンタウェイト上に一対のアンテナを設置すると、上部旋回体の旋回中心から大きく離間しているため、アンテナは旋回の停止・開始に伴って大きな加速度を受ける。そのため、アンテナが故障する可能性が高まる。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、より安定したアンテナ作動が可能な油圧ショベルを提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の第1の態様に係る油圧ショベルは、下部走行体と、上部旋回体と、カウンタウェイトと、機械室と、キャブと、通路と、階段と、一対のアンテナを支持するための一対のアンテナ支持部と、を備える。上部旋回体は、下部走行体上に旋回可能に取付けられる。カウンタウェイトは、上部旋回体上に配置される。機械室は、上部旋回体上においてカウンタウェイトの前方に配置される。キャブは、上部旋回体上において機械室の前方に配置される。通路は、機械室上に形成される。階段は、機械室に接続され、通路に連なる。一対のアンテナ支持部は、上面視において、上部旋回体の旋回中心から車幅の1/4以上離れ、かつ、通路及び階段のうち旋回中心から最も離れた位置よりも旋回中心に近い。
本発明の第1の態様に係る油圧ショベルによれば、一対の支持部がカウンタウェイト上に配置される場合に比べて、一対のアンテナを旋回中心に近づけることができる。そのため、上部旋回体の旋回開始又は終了時に第1及び第2GNSSアンテナにかかる加速度を低減できるので、第1及び第2GNSSアンテナを安定して作動させることができる。また、一対のアンテナ支持部が車幅の1/4以内の領域に近接して配置される場合に比べて、一対のアンテナどうしを十分に離すことができる。そのため、一対のアンテナが受信する情報に基づいて算出される旋回中心のグローバル座標の位置精度を向上させることができる。
本発明の第2の態様に係る油圧ショベルは、第1の態様に係り、一対のアンテナ支持部は、上面視において、機械室、キャブ又は階段上に位置する。
本発明の第2の態様に係る油圧ショベルによれば、一対のアンテナ支持部は、油圧ショベルの外側に突出しないため、一対のアンテナが障害物などに接触することを抑制できる。
本発明の第3の態様に係る油圧ショベルは、第1又は第2の態様に係り、機械室上に配置される一対の手摺りを備える。一対のアンテナ支持部は、一対の手摺りに接続される。
本発明の第3の態様に係る油圧ショベルによれば、一対のアンテナを高い位置に配置するために一対のアンテナ支持部を大型化する必要がない。そのため、一対のアンテナ支持部を小型化することができる。
本発明の第4の態様に係る油圧ショベルは、第1又は第2の態様に係り、機械室上に配置される一対の手摺りを備える。一対のアンテナ支持部は、一対の手摺りの一部である。
本発明の第4の態様に係る油圧ショベルによれば、一対のアンテナを高い位置に配置するために一対のアンテナ支持部を大型化する必要がない。そのため、一対のアンテナ支持部を小型化することができる。
本発明の第5の態様に係る油圧ショベルは、第3の態様に係り、一対のアンテナ支持部は、上面視において、一対の手摺りを基準として通路の反対側に位置している。
本発明の第5の態様に係る油圧ショベルによれば、一対のアンテナ支持部が手摺りではないことをオペレータに認識させることができる。従って、一対のアンテナ支持部の強度を手摺りほど強くする必要がない。
本発明の第6の態様に係る油圧ショベルは、第1乃至第5いずれかの態様に係り、一対のアンテナ支持部に着脱可能に取り付けられた一対のアンテナを備える。
本発明の第6の態様に係る油圧ショベルによれば、オペレータは、作業の開始又は終了時に一対のアンテナを簡便に着脱することができる。
本発明の第7の態様に係る油圧ショベルは、第1乃至第6いずれかの態様に係り、機械室は、カウンタウェイトの前方に配置されるエンジン室と、エンジン室の前方に配置される機器室と、を有する。通路は、機器室上に形成される。階段は、機器室の前方に配置されている。
(発明の効果)
本発明によれば、位置座標の測定精度を向上可能な油圧ショベルを提供することができる。
油圧ショベルの前方斜視図 油圧ショベルの後方斜視図 機器室の上面図 一対のアンテナ支持部の配置領域を示す上面図 一対のアンテナ支持部の構成を示す図 一対のアンテナ支持部の構成を示す図
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
なお、以下の説明において、「上」「下」「前」「後」「左」「右」は、運転席に着席したオペレータを基準とする用語である。
(油圧ショベル100の構成)
実施形態に係る油圧ショベル100の構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、油圧ショベル100の前方斜視図である。図2は、油圧ショベル100の後方斜視図である。
油圧ショベル100は、下部走行体10、上部旋回体11、カウンタウェイト12、エンジン室13、機器室14、作業機15、キャブ16、階段17、通路18、第1手摺り19、第2手摺り20、第3手摺り21、第1GNSSアンテナ22及び第2GNSSアンテナ23を備える。
下部走行体10は、互いに独立して回転可能な一対の履帯10a,10bを有する。油圧ショベル100は、一対の履帯10a,10bを回転させることによって、前後左右に移動する。
上部旋回体11は、下部走行体10上に旋回可能に取付けられる。上部旋回体11は、鉛直方向に平行な旋回中心CP(図3参照)を中心として旋回可能である。上部旋回体11は、油圧ショベル100の車体フレームを構成する。上部旋回体11上には、カウンタウェイト12、機器室14、エンジン室13及びキャブ16が配置される。
カウンタウェイト12は、上部旋回体11上の最も後側に配置される。カウンタウェイト12は、例えば、鋼板によって組み立てられた箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れることによって形成される。カウンタウェイト12は、掘削作業等における車体バランスの保持に利用される。
エンジン室13は、上部旋回体11上に配置される。エンジン室13は、カウンタウェイト12の前方に配置される。エンジン室13は、機器室14の後方に配置される。エンジン室13は、図示しないエンジンや排気ガス処理装置などを収容する。エンジン室13の上方には、開閉可能なエンジンフード13aが配置されている。オペレータは、エンジン室13内のメンテナンスを行う際、通路18に立ってエンジンフード13aを開けることができる。
機器室14は、上部旋回体11上においてエンジン室13と作業機15の間に配置される。機器室14は、燃料タンク14aや作動油タンク14bを含む。本実施形態において、機器室14の上面14Sは、図2に示すように、L字状に形成されている。
なお、本実施形態において、エンジン室13及び機器室14は、上側に通路18が形成される“機械室”を構成している。
作業機15は、上部旋回体11上の前側に揺動可能に取付けられる。作業機15は、機器室14の前方に配置される。作業機15は、キャブ16と階段17の間において上部旋回体11に軸支される。
キャブ16は、上部旋回体11上に配置される。キャブ16は、オペレータが作業機15の動きを見渡せるように、機器室14の前方かつ作業機15の左側方に設けられる。キャブ16内には、オペレータが着座する運転席が配置される。
階段17は、地上と通路18間の昇降に用いられる。階段17は、機器室14の右前方に接続される。階段17は、通路18の右前方に連なる。階段17は、第1ステップ17aと第2ステップ17bを有する。オペレータは、第1ステップ17aと第2ステップ17bに順次足を置くことで、通路18に昇ることができる。
通路18は、機器室14上に形成される。通路18は、機器室14の上面14Sのうち略平面状の領域である。換言すれば、通路18は、機器室14の上面14Sのうちオペレータが足を載置可能な領域である。本実施形態に係る通路18は、機器室14の上面14Sの形状に応じてL字状に形成されている。通路18の表面には、滑り止め加工がされている。具体的に、通路18の表面には、複数の半球状の突起が形成されている。このような滑り止め加工は、通路18の表面全体に形成されていてもよい。
第1及び第2手摺り19,20は、機器室14上に配置される。第1及び第2手摺り19,20は、通路18の縁に設けられており、通路18に立ったオペレータが体を支持するために用いられる。第1手摺り19と第2手摺り20は、左右方向において互いに離間している。そのため、第1手摺り19と第2手摺り20の間に立ったオペレータは、エンジンフード13aを開けてエンジン室13内のメンテナンスを行うことができる。第1手摺り19は、機器室14の左端部上に配置される。第2手摺り20は、機器室14の右端部上に配置される。第2手摺り20は、燃料タンク14aと作動油タンク14bに跨るように配置されている。
本実施形態において、第1及び第2手摺り19、20それぞれは、上面視でL字状に形成されている。具体的には、上面視において、L字形状の一辺は上部旋回体11の左右側端面に沿って前後方向に延び、L字形状の他辺は一辺の後端から上部旋回体11の内側に向かって延びている。
ここで、第1手摺り19には、第1アンテナ支持部19aが接続されている。第1アンテナ支持部19aは、第1GNSSアンテナ22を取り付けるためのブラケットである。同様に、第2手摺り20には、第2アンテナ支持部20aが接続されている。第2アンテナ支持部20aは、第2GNSSアンテナ23を取り付けるためのブラケットである。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置及び構成については後述する。
第3手摺り21は、第1手摺り19の前方かつ階段17の右方に配置される。第3手摺り21は、階段17を昇降するオペレータが体を支持するために用いられる。
第1及び第2GNSSアンテナ22,23は、RTK−GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite Systems、GNSSは全地球航法衛星システムをいう。)に用いられるアンテナである。第1GNSSアンテナ22は、第1手摺り19の第1アンテナ支持部19bに取付けられる。第2GNSSアンテナ22は、第2手摺り20の第2アンテナ支持部20bに取付けられる。油圧ショベル100は、第1及び第2GNSSアンテナ22,23それぞれが受信する衛星電波に含まれる情報に基づいて、上部旋回体11の旋回中心CPのグローバル座標を算出する。このようなグローバル座標の位置精度は、一般的に、第1及び第2GNSSアンテナ22,23が旋回中心CPに近い程高くなる。
(第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置)
次に、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置について、図面を参照しながら説明する。図3は、機器室14の上面図である。図4は、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置領域200(図4の網掛け部分)を示す上面図である。
まず、図3を参照しながら、階段17及び通路18の構成について説明する。
階段17は、通路18の右前方に連なっている。第2ステップ17bは、通路18の前方に配置され、第1ステップ17aは、第2ステップ17bの前方に配置される。階段17のうち旋回中心CPから最も離れている位置は、右前端17Sである。通路18は、階段17の後方においてL字状に延びている。通路18のうち旋回中心CPから最も離れている位置は、左後端18Sである。階段17の右前端17Sと旋回中心CPとの第1間隔L1は、通路18の左後端18Sと旋回中心CPとの第2間隔L2よりも小さい。従って、本実施形態において、階段17及び通路18のうち旋回中心CPから最も離れた位置は、通路18の左後端18Sである。
次に、図3及び図4を参照しながら、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置について説明する。
図3に示すように、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20に接続されている。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、中心線CLを基準として左右に配置されている。本実施形態において、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、中心線CLを基準として左右対称に位置している。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20の後方に位置する。また、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、通路18の後方に位置している。換言すると、第1及び第2アンテナ支持部19a、20aは、第1及び第2手摺り19、20を基準として通路の反対側に設けられている。本実施形態において、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、エンジン室13と機器室14の境界線上に配置されている。
図4に示すように、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、旋回中心CPから所定の間隔離れた位置に配置される。具体的に、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、配置領域200内に配置される。配置領域200は、上面視において、環状に設定される。配置領域200は、旋回中心CPから車幅Wの1/4以上離れ、かつ、通路18の左後端18Sよりも旋回中心CPに近い領域である。
従って、第1アンテナ支持部19aと旋回中心CPとの第3間隔L3は、次の式(1)によって規定される。
1/4W≦L3≦L2 …(1)
同様に、第2アンテナ支持部20aと旋回中心CPとの第4間隔L4は、次の式(2)によって規定される。
1/4W≦L4≦L2 …(2)
ただし、油圧ショベル100の車幅Wは、機種や機能によって適宜設定されるものであり、例えば2m〜10m程度であるものと想定されている。
また、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、エンジン室13と機器室14の境界上に配置されている。このように、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、油圧ショベル100の外側に突出していないことが好ましい。すなわち、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、エンジン室13、機器室14、キャブ16又は階段17上に配置されることが好ましい。特に、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、油圧ショベル100の外縁から所定間隔内側に配置されることがより好ましい。
また、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aどうしの第5間隔L5は、車幅Wの1/4以上であることが好ましく、第3間隔L3及び第4間隔L4以上であることがより好ましい。
なお、第1及び第2GNSSアンテナ22,23は、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aに取付けられるため、第1及び第2GNSSアンテナ22,23の配置位置は、上述した第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの配置位置と同様である。
(第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの構成)
次に、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの構成について、図面を参照しながら説明する。ただし、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは同様の構成を有するため、以下においては、第2アンテナ支持部20aの構成について説明する。
図5は、第2GNSSアンテナ23が第2アンテナ支持部20aに取付けられた状態を示す図である。図6は、第2GNSSアンテナ23が第2アンテナ支持部20aから取り外された状態を示す図である。
第2アンテナ支持部20aは、L字状に曲げられた円管によって構成されるブラケットである。第2アンテナ支持部20aは、第2手摺り20の後端部から後方かつ上方に延びるように配置される。第2手摺り20の後端部から前方に通路18があるので、第2アンテナ支持部20aは、第2手摺り20を挟んで通路18の反対側に配置される。アンテナ支持部20aの高さは、第2手摺り20の高さと同等であることが好ましい。
図5に示すように、第2GNSSアンテナ23は、第2アンテナ支持部20a上に配置される。第2GNSSアンテナ23は、GNSS衛星電波を良好に受信するために、第2手摺り20より高い位置に配置されることが好ましい。第2GNSSアンテナ23は、第2GNSSアンテナ23自身を第2アンテナ支持部20aに締結するためのノブ23aを有する。第2GNSSアンテナ23には、位置情報をコントローラに送信するためのケーブル30が接続される。
また、第2GNSSアンテナ23は、GNSS衛星電波を良好に受信するために、キャブ16の上端より高い位置に配置されることが好ましい。
図6に示すように、第2GNSSアンテナ23が取り外された場合、第2アンテナ支持部20aにはキャップ40が嵌め込まれる。
(作用及び効果)
(1)本実施形態において、第1及び第2アンテナ支持部19a,20a(一対のアンテナ支持部の一例)は、上面視において、旋回中心CPから車幅Wの1/4以上離れ、かつ、通路18の左後端18Sよりも旋回中心CPに近い。通路18の左後端18Sは、階段17及び通路18のうち旋回中心CPから最も離れた位置である。
従って、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aがカウンタウェイト12上に配置される場合に比べて、第1及び第2GNSSアンテナ22,23を旋回中心CPに近づけることができる。そのため、上部旋回体12の旋回開始又は終了時に第1及び第2GNSSアンテナ22,23にかかる加速度を低減できるので、第1及び第2GNSSアンテナ22,23を安定して作動させることができる。また、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aが車幅Wの1/4以内の領域に近接して配置される場合に比べて、第1及び第2GNSSアンテナ22,23どうしを十分に離すことができる。そのため、第1及び第2GNSSアンテナ22,23が受信する情報に基づいて算出される旋回中心CPのグローバル座標の位置精度を向上させることができる。
(2)第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、エンジン室13と機器室14の境界上に配置されている。
従って、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、油圧ショベル100の外側に突出しないため、第1及び第2GNSSアンテナ22,23が障害物などに接触することを抑制できる。
(3)第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20に接続される。
従って、第1及び第2GNSSアンテナ22,23を高い位置に配置するために第1及び第2アンテナ支持部19a,20aを大型化する必要がない。そのため、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aを小型化することができる。
(4)第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20を基準として通路18の反対側に位置している。
従って、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aが手摺りではないことをオペレータに認識させることができる。従って、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの強度を手摺りほど強くする必要がない。
(5)第1及び第2GNSSアンテナ22,23(一対のアンテナの一例)は、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aに着脱可能に取り付けられている。
従って、オペレータは、作業の開始又は終了時に第1及び第2GNSSアンテナ22,23を簡便に着脱することができる。
(その他の実施形態)
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(A)上記実施形態では、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、エンジン室13と機器室14の境界上に配置されることとしたが、これに限られるものではない。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、キャブ16や階段17上に配置されていてもよい。
(B)上記実施形態では、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、中心線CLを基準として左右対称に位置することとしたが、これに限られるものではない。第1アンテナ支持部19aと中心線CLの間隔は、第2アンテナ支持部20aと中心線CLの間隔と異なっていてもよい。また、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aの両方が、中心線CLを基準として左側又は右側の一方に配置されていてもよい。
(C)上記実施形態では、階段17及び通路18のうち旋回中心CPから最も離れた位置は、通路18の左後端18Sであることとしたが、これに限られるものではない。階段17及び通路18のうち旋回中心CPから最も離れた位置は、階段17内にあってもよい。また、通路18の形状は適宜変更可能であるため、通路18のうち旋回中心CPから最も離れた位置は、通路18の前端や側端であってもよい。
(D)上記実施形態では、“機械室”は、エンジン室13と機器室14によって構成されることとしたが、これに限られるものではない。“機械室”は、カウンタウェイト12の前方に配置された構造体であればよく、エンジン室13や機器室14以外の構造体が含まれてもよい。
(E)上記実施形態では、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、一対の手摺り19,20に接続されることとしたが、これに限られるものではない。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、機器室14などに直接接続されていてもよい。
(F)上記実施形態では、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20の後方に位置することとしたが、これに限られるものではない。第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20の前方や側方に位置していてもよい。
(G)上記実施形態では、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20とは別の構成として説明したが、第1及び第2アンテナ支持部19a,20aは、第1及び第2手摺り19,20の一部であってもよい。
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
本発明に係る油圧ショベルによれば、位置座標の測定精度を向上させることができるので、油圧ショベル分野において有用である。
10 下部走行体
11 上部旋回体
12 カウンタウェイト
13 エンジン室
14 機器室
15 作業機
16 キャブ
17 階段
18 通路
19 第1手摺り
20 第2手摺り
21 第3手摺り
22 第1GNSSアンテナ
23 第2GNSSアンテナ
100 油圧ショベル

Claims (7)

  1. 下部走行体と、
    前記下部走行体上に旋回可能に取付けられる上部旋回体と、
    前記上部旋回体上に配置されるカウンタウェイトと、
    前記上部旋回体上において前記カウンタウェイトの前方に配置される機械室と、
    前記上部旋回体上において前記機械室の前方に配置されるキャブと、
    前記機械室上に形成される通路と、
    前記機械室に接続され、前記通路に連なる階段と、
    一対のアンテナを支持するための一対のアンテナ支持部と、
    を備え、
    前記一対のアンテナ支持部は、上面視において、前記上部旋回体の旋回中心から車幅の1/4以上離れ、かつ、前記通路及び前記階段のうち前記旋回中心から最も離れた位置よりも前記旋回中心に近い、
    油圧ショベル。
  2. 前記一対のアンテナ支持部は、上面視において、前記機械室、前記キャブ又は前記階段上に位置する、
    請求項1に記載の油圧ショベル。
  3. 前記機械室上に配置される一対の手摺りを備え、
    前記一対のアンテナ支持部は、前記一対の手摺りに接続される、
    請求項1又は2に記載の油圧ショベル。
  4. 前記機械室上に配置される一対の手摺りを備え、
    前記一対のアンテナ支持部は、前記一対の手摺りの一部である、
    請求項1又は2に記載の油圧ショベル
  5. 前記一対のアンテナ支持部は、上面視において、前記一対の手摺りを基準として前記通路の反対側に位置している、
    請求項3に記載の油圧ショベル。
  6. 前記一対のアンテナ支持部に着脱可能に取り付けられた一対のアンテナを備える請求項1乃至5のいずれかに記載の油圧ショベル。
  7. 前記機械室は、前記カウンタウェイトの前方に配置されるエンジン室と、前記エンジン室の前方に配置される機器室と、を有し、
    前記通路は、前記機器室上に形成され、
    前記階段は、前記機器室の前方に配置されている、
    請求項1乃至6のいずれかに記載の油圧ショベル。
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