JP5942974B2

JP5942974B2 - 建設機械

Info

Publication number: JP5942974B2
Application number: JP2013264092A
Authority: JP
Inventors: 正明村上; 大徳塚本; 剛野田
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: US9428882B2; EP2886725A3; CN104727369B; US20150176245A1; EP2886725B1; CN104727369A; JP2015121018A; EP2886725A2

Description

本発明はエンジンその他のメンテナンス作業を行うための足場及び通路構造を改良した建設機械に関するものである。

ショベルを例にとって背景技術を説明する。

ショベルは、図７，８に示すようにクローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が、地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２の前部にブーム３、アーム４、バケット５、及びこれらを作動させる油圧シリンダ（ブーム、アーム、バケット各シリンダ）６,７,８を備えた作業用のアタッチメント９が装着されて構成される。

上部旋回体２は、基台としてのアッパーフレーム１０に各種機器、設備が設けられて構成される。

すなわち、アッパーフレーム後部に、ボンネット１１によって上面が開閉されるエンジンルーム１２が設けられ、このエンジンルーム１２に、動力源としてのエンジン１３と、その関連機器(ラジエータ１４、冷却ファン１５、油圧ポンプ１６等)が設置される。

一方、エンジンルーム１２よりも前方において、左右一側(通常は左側。以下、この場合で説明する)にキャビン１７が設置される。

この明細書において、「前後」「左右」は、キャビン１７内に着座したオペレータから見た方向性をいい、「左右方向」はアッパーフレーム幅方向を意味する。

アッパーフレーム１０におけるキャビン１７と反対側(右側)において、エンジンルーム１２の前方に、作動油を貯留する作動油タンク１８と、燃料を貯留する燃料タンク１９が図示のように前後に並設される(以下、この場合で説明するが、左右に並設される場合もある)。

さらに、エンジン１３をはじめとするエンジンルーム内機器その他のメンテナンスを行うための中央足場２０が、エンジンルーム１２の直前方においてアッパーフレーム幅方向の中間部に設けられるとともに、作動油タンク１８の前方に、メンテナンス要員を中央足場２０に導くための、中央足場２０に通じるメンテナンス通路Ｐ１が設けられている。

図８中、２１はアッパーフレーム左側においてエンジンルーム１２とキャビン１７の間に設置されたエアクリーナである。

メンテナンス通路Ｐ１は、通路前端部としてアッパーフレーム前端部に設けられた踏み板２２と、一〜複数段(図では２段の場合を例示している。以下、この場合で説明する)の昇降ステップ２３，２４によって構成されている。

両昇降ステップ２３，２４は、通常、搭載設備の上面を利用して形成される。たとえば第１段昇降ステップ２３はツールボックス２５の上面カバーによって、第２段昇降ステップ２４は燃料タンク１９の上面またはその上面カバーによってそれぞれ形成される。

なお、図８において、中央足場２０及びメンテナンス通路Ｐ１を他と区別するために、中央足場２０、踏み板２２、昇降ステップ２３，２４を太線で囲い、かつ、斜線を付して示している。

従来、中央足場２０とメンテナンス通路Ｐ１は、図示のように両者間の乗り移り部分で前後方向につながりの無い状態で配置されている(特許文献１〜３参照)。

すなわち、中央足場２０の右側端(メンテナンス通路側の端。以下、「足場端」という)と、メンテナンス通路Ｐ１の上端部の左側端((第２段昇降ステップ２４の左側端。以下、「通路端」という)が左右方向のほぼ同じ位置に設定され、中央足場２０が、通路上端部から見て右側(特許文献１)、または右斜め前方(特許文献２，３)に位置する状態となっている。

特開２０１０−４７９７５号公報特開２０１０−１５０８３５号公報特許第５１０６７１１号公報

このように、メンテナンス通路Ｐ１と中央足場２０が前後方向のつながりがない公知技術によると、メンテナンス要員が、両者Ｐ１，２０の乗り移り部分で斜めまたは横に移動するという、イレギュラーな動きを強いられることになる。

つまり、メンテナンス通路Ｐ１を直線状に上ってきた後、右または斜め右に方向転換して中央足場２０に乗り移らなければならない。

とくに階段状のメンテナンス通路Ｐ１の場合、通常、一段／一歩で足の運び(歩幅と足の上げ下ろし方)が決まるため、上りの乗り移り時に、足の運びが変わることで体勢を崩し易い上に、公知技術ではこのとき横または斜め移動を伴うため体勢がより不安定となり易い。

この点で、公知の通路構造によると、地上と中央足場との間の移動の安全性と円滑性に問題があった。

なお、この問題の緩和策として、特許文献２，３に示されているように通路上端部の後端を中央足場２０の前端よりも後方に位置させる(延長する)ことによって両者間に左右方向に連続する部分を形成することが考えられる。

しかし、乗り移り部分で横移動(斜め移動を含む)が必要となるため根本的な解決策とはならない。

しかも、メンテナンス通路Ｐ１は、専用スペースをとれない状況下で、前記のようにタンク等の他の設備のためのスペースを利用する形で設けられ、この設備スペースそのものが前後方向寸法の制限を受けるため、たとえば特許文献３のように作動油タンクの上面一部を凹ませて通路を形成する場合に、通路上端部の後方への延長によってタンク容量が益々小さくなってしまう等、他の設備にしわ寄せが出るため、得策でない。

そこで本発明は、他の設備に影響を与えない構成でありながら、中央足場とメンテナンス通路をスムーズかつ安全に行き来することができる建設機械を提供するものである。

上記課題を解決する手段として、本発明においては、下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載され、この上部旋回体の基台となるアッパーフレームの後部に、エンジンとその関連機器が収容されるエンジンルーム、左右一側の前部にキャビンがそれぞれ設けられる一方、上記エンジンルームの直前方であって上記アッパーフレーム幅方向の中央部にメンテナンス作業用の中央足場、上記アッパーフレームにおける上記キャビンと反対側の側部にメンテナンス要員を前方地上から上記中央足場に導く後上がりのメンテナンス通路がそれぞれ設けられる建設機械において、上記メンテナンス通路の通路上端部におけるアッパーフレーム幅方向の最も内側の端が、上記中央足場のメンテナンス通路側の端よりもアッパーフレーム幅方向の内側に位置することにより、上記メンテナンス通路と中央足場の一部同士が前後方向の直線上に並ぶ乗り移り部分が形成され、燃料タンクと作動油タンクが上記エンジンルームの前方において上記アッパーフレームの左右両側に相対向する状態で振り分けて配置されて当該燃料タンクと当該作動油タンクとの間に上記中央足場が設けられているものである。

この構成によれば、メンテナンス通路の上端部と中央足場の一部同士を前後方向の直線上に並べて乗り移り部分を形成しているため、この前後方向のつながりが無い各公知技術の場合のように、メンテナンス通路と中央足場の乗り移り部分で斜めまたは横に移動するという、イレギュラーな動きをとる必要がなくなる。

つまり、直線状に上り下りするだけの自然な足の運びでメンテナンス通路と中央足場をスムーズかつ安全に行き来することができる。

しかも、乗り移り部分は、足場端と通路端の左右方向の位置設定によって形成しており、設備スペースの前後方向寸法を変える必要がないため、他の設備に影響を与えるおそれがない。

上記建設機械では、上記メンテナンス通路の通路上端部が上記中央足場の前方において中央足場に対してほぼ面一状態で隣接することにより、上記乗り移り部分が前後方向にほぼ連続して形成されるのが望ましい。

この構成によれば、安全性、移動の円滑性をさらに高めることができる。

上記メンテナンス通路の上端部は、左右両側方に隣接する障壁が無い開放面として形成されるのが望ましい。

たとえば特許文献３のようにタンク上面の一部を凹ませて通路上端部を形成すると、通路左側にタンク凸部の側壁が障壁として隣接するため、乗り移りの妨げとなる。

この点、上記通路上端部が側方に障壁が無い開放面として形成されていると、乗り移りがさらにスムーズとなる。

上記のように、本発明に係る建設機械では、燃料タンクと作動油タンクが上記エンジンルームの前方において上記アッパーフレームの左右両側に相対向する状態で振り分けて配置され、上記両タンク間に上記中央足場が設けられる。

このように、大型設備である二つのタンクをアッパーフレームの左右両側に振り分けて設置することで中央スペース、つまり中央足場の幅寸法を広くとり、足場端をメンテナンス通路端よりも外側に位置させることが容易となる。

この場合、上記燃料タンク及び上記作動油両タンクのうち上記メンテナンス通路側のタンクが上記中央足場よりも上方に突出しているのが望ましい。

こうすれば、必要なタンク容量を確保しながら、タンク突出部分により中央足場の相対位置を下げて安全柵を不要とすることができる。あるいは、安全柵を設けるにしても低くてすむ。

上記メンテナンス通路は、上記アッパーフレームにおける上記キャビンと反対側の側部に設けられた一〜複数段の昇降ステップを含む後上がりの階段状であり、上記乗り移り部分が上記メンテナンス通路の上端部となる昇降ステップと上記中央足場との間に形成されているのが望ましい。

階段状のメンテナンス通路の場合、前記のようにとくに上りの乗り移り時に、歩幅と足の上げ方が変わることで体勢を崩し易い。

この場合、上記乗り移り部分が上記メンテナンス通路の上端部となる昇降ステップと上記中央足場との間に形成されていると、公知技術のような横移動を伴わない、前後の直線移動のみでよいため、安全確保の効果が顕著となる。

上記中央足場の前方には、上記中央足場及び上記メンテナンス通路の上端部に近接する補助ステップが設けられているのが望ましい。

こうすれば、とくに乗り移り部分の幅員を広くとれない場合に、補助ステップにより乗り移り部分を実質的に拡幅して安全性を一層高めることができる。

本発明によると、他の設備に影響を与えない構成でありながら、中央足場とメンテナンス通路をスムーズかつ安全に行き来することができる。

本発明の第１実施形態に係るショベルの上部旋回体の斜視図である。同、平面図である。同、正面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。本発明の第２実施形態に係るショベルの上部旋回体の斜視図である。同、平面図である。本発明の適用対象であるショベル及び従来技術を示す全体概略側面図である。従来技術を示す平面図である。

実施形態はショベルを適用対象としている。

図１〜図４に示す第１実施形態、及び図５，６に示す第２実施形態において、次の点は図７，８に示す従来技術と同じである。

(Ａ) 下部走行体上に上部旋回体２が地面に対して鉛直となる軸のまわりに旋回自在に搭載される点。

(Ｂ) 上部旋回体２は、基台としてのアッパーフレーム１０上に各種機器、設備が設けられて構成される点。

(Ｃ) アッパーフレーム１０の後部に、ボンネット１１によって開閉されるエンジンルーム１２が設けられ、このエンジンルーム１２に動力源としてのエンジン１３と、その関連機器(ラジエータ１４、冷却ファン１５、油圧ポンプ１６等)が設置される点。

(Ｄ) エンジンルーム１２よりも前方の左側にキャビン１７が設置される点。

(Ｅ) アッパーフレーム１０におけるキャビン１７と反対側(右側)において、エンジンルーム１２の前方に、作動油を貯留する作動油タンク１８が設置される点。

なお、図１及び図３において、便宜上、キャビン１７を仮想線で示している。

第１、第２両実施形態においては、燃料を貯留する燃料タンク１９が、アッパーフレーム１０におけるキャビン１７の後方(キャビン１７とエンジンルーム１２の間)に設置され、この燃料タンク１９上に、エンジン吸気を濾過するエアクリーナ２１が配置されている。

いいかえれば、図７，８に示す従来技術においてアッパーフレーム右側に並設されていた作動油、燃料両タンク１８，１９が、実施形態ではアッパーフレーム１０上で左右に振り分けて配置されるとともに、エアクリーナ２１が燃料タンク１９上に重ねて配置(立体配置)されている。

これにより、作動油タンク１８の前方、すなわち、後述するメンテナンス通路Ｐ２の下方に燃料タンク分の空きスペースが創出され、ここに、追加される他の設備、たとえば液体還元剤タンク２６(もしくはハイブリッド機用のバッテリ、またはその双方でもよい)を設置できるように構成されている。

また、アッパーフレーム右側に前後方向のスペースの余裕が生まれることにより、作動油タンク１８の平面形状を、図示のように左右方向寸法が前後方向寸法よりも小さい長方形とする、あるいはそのような向きに設置することが可能となる。

これにより、両タンク１８，１９間のスペースを広くとることが可能となる。

これを前提として、エンジン１３をはじめとするエンジンルーム内機器等のメンテナンスを行うための中央足場２７が、エンジンルーム１２の直前方において作動油、燃料両タンク１８，１９間に設けられている。

ここで、両タンク１８，１９は、図１，３，４に示すように、中央足場２７よりもよりも上方に突出するようにその高さが設定されている。

一方、作動油タンク１８の前方に、メンテナンス要員を中央足場２７に導くための、中央足場２７に通じるメンテナンス通路Ｐ２が設けられている。

メンテナンス通路Ｐ２は、通路前端部としてアッパーフレーム前端部に設けられた踏み板２８と、一〜複数段(図では２段の場合を例示している。以下、この場合で説明する)の昇降ステップ２９，３０によって構成されている。

両昇降ステップ２９，３０は、従来同様、搭載設備を利用して形成される。

たとえば第１段昇降ステップ２９は、ツールボックス３１の上面蓋を前下がりに傾斜させ、その中間部を凹ませることによって形成されている。

一方、第２段昇降ステップ３０は、液体還元剤タンク２６の上面を覆う上面カバー３２によって、左右両側方に隣接する障壁が無い開放面として形成されている。

なお、図２において、中央足場２７及びメンテナンス通路Ｐ２を他と区別するために、中央足場２７、踏み板２８、両昇降ステップ２９，３０を太線で囲い、かつ、斜線を付して示している。

ここで、メンテナンス通路Ｐ２は、
(Ｉ) 通路上端部におけるアッパーフレーム幅方向の最も内側の端(第２段昇降ステップ３０の左側端。通路端)が、中央足場２７のメンテナンス通路側の端(中央足場２７の右側端。足場端)よりもアッパーフレーム幅方向の内側に位置し、
(ＩＩ) 通路上端部が中央足場２７の前方において中央足場２７に対してほぼ面一状態で隣接する
状態で設けられている。

いいかえれば、前記のように作動油、燃料両タンク１８，１９の左右振り分け配置に基づいて両タンク１８，１９間のスペースを広くとり得たことを受けて、上記(Ｉ)の通路端と足場端の位置設定が実際上可能となったものである。

なお、「ほぼ面一状態」とは、完全に面一の状態だけでなく、移動に支障の無い程度の僅かな段差を持った状態を含む。

また、「隣接する」とは、隙間なく接する状態と、移動に影響を与えない程度の少しの継ぎ目が出る状態の双方を意味する。

これにより、メンテナンス通路Ｐ２の上端部と中央足場２７の一部同士が前後方向の直線上に連続して並ぶ乗り移り部分(図２において二方向の斜線を付した部分)Ｓが形成されている。

なお、図の複雑化を避けるために、乗り移り部分の符号「Ｓ」は図２のみに付している。

図中、３３，３４はメンテナンス通路Ｐ２に沿って通路右側端部に設けられた移動補助のための下段、上段両手摺りである。

この構成によると次の効果を得ることができる。

１) メンテナンス通路Ｐ２の上端部と中央足場２７の一部同士を前後方向の直線上に並べて乗り移り部分Ｓを形成しているため、この前後方向のつながりが無い各公知技術の場合のように、メンテナンス通路と中央足場の乗り移り部分で斜めまたは横に移動するという、イレギュラーな動きをとる必要がなくなる。つまり、直線状に上り下りするだけの自然な足の運びでメンテナンス通路と中央足場をスムーズかつ安全に行き来することができる。

とくにこの第１実施形態では、メンテナンス通路Ｐ２を、通路上端部が中央足場２７の前方において中央足場２７に対してほぼ面一状態で隣接する状態で設けることにより、乗り移り部分Ｓを前後方向にほぼ連続して形成しているため、安全性、移動の円滑性をさらに高めることができる。

上記効果は、実施形態のように体勢を崩し易い階段状のメンテナンス通路Ｐ２においてとくに顕著となる。

２) 乗り移り部分Ｓは、足場端と通路端の左右方向の位置設定によって形成しており、設備スペースの前後方向寸法を変える必要がないため、他の設備に影響を与えるおそれがない。

３) メンテナンス通路Ｐ２の上端部(第２段昇降ステップ３０)を、左右両側方に隣接する障壁が無い開放面として形成しているため、たとえばタンク上面の一部を凹ませて通路を形成した場合のように、タンク凸部の側壁が障壁となって乗り移りの妨げとなるおそれがない。つまり、乗り移りがさらにスムーズとなる。

４) 燃料、作動油両タンク１８，１９を、中央足場２７よりも上方に突出させているため、必要なタンク容量を確保しながら、タンク突出部分により中央足場２７の相対位置を下げて安全柵を不要とすること、あるいは安全柵を設けるにしてもその高さを低くすることが可能となる。

第２実施形態(図５，６参照)
第１実施形態との相違点のみを説明する。

第２実施形態においては、第１実施形態の液体還元剤タンク２６のような追加設備が無い場合の通路構成として、メンテナンス通路Ｐ２が、第１実施形態の第２段昇降ステップ３０が無い状態、つまり、踏み板２８と一段のみの昇降ステップ(第１実施形態の第１段昇降ステップ)２９によって構成されている。

この第２実施形態においても、足場端が通路端(昇降ステップ２９の左側端)よりも右側に位置する状態で設けられ、メンテナンス通路Ｐ２の上端部、つまり昇降ステップ２９と中央足場２７の一部同士が前後方向の直線上に並ぶ乗り移り部分(図６において二方向の斜線を付した部分)Ｓが形成されている。

但し、この構成によると、第１実施形態と異なり、昇降ステップ２９そのものと中央足場２７とは直接には連続せず、ツールボックス上端部を介して乗り移り部分Ｓの連続性が保たれることになる。

また、この実施形態では、乗り移り部分Ｓの幅員が第１実施形態よりは狭くなることに鑑み、中央足場２７の右側前方に補助ステップ３５が、通路上端部、つまりツールボックス３１の後端部左側及び中央足場２７に近接して庇状に設けられている。

これにより、補助ステップ３５で乗り移り部分Ｓを実質的に拡幅して乗り移りの安全性を高めることができる。

他の実施形態
(１) 上記実施形態では、メンテナンス通路Ｐ２を階段として構成したが、スロープまたはスロープと階段の組み合わせで構成してもよい。

(２) 上記実施形態では、作動油タンク１８をメンテナンス通路Ｐ２側の側部に設置したが、燃料タンク１９を同通路側、作動油タンク１８をキャビン側の各側部に設置してもよい。

(３) 第１実施形態の第１段昇降ステップ(第２実施形態では昇降ステップ)２９を凹面として形成したが、平坦かつ左右両側に隣接する障壁が無い開放面として形成してもよい。

(４) 第２実施形態の補助ステップ３５を、乗り移り性の一層の向上を目的として第１実施形態においても設けてもよい。

(５) 本発明はショベルに限らず、中央足場と、メンテナンス要員を中央足場に導くメンテナンス通路が設けられる他の建設機械にも広く適用することができる。

１下部走行体
２上部旋回体
１０アッパーフレーム
１２エンジンルーム
１３エンジン
１７キャビン
１８作動油タンク
１９燃料タンク
２７中央足場
２８メンテナンス通路を構成する踏み板
２９同、昇降ステップ
３０同、昇降ステップ
３１昇降ステップが形成されたツールボックス
３２同、液体還元剤タンクの上面カバー
Ｐ２メンテナンス通路
Ｓ乗り移り部分
３５補助ステップ

Claims

下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に搭載され、この上部旋回体の基台となるアッパーフレームの後部に、エンジンとその関連機器が収容されるエンジンルーム、左右一側の前部にキャビンがそれぞれ設けられる一方、上記エンジンルームの直前方であって上記アッパーフレーム幅方向の中央部にメンテナンス作業用の中央足場、上記アッパーフレームにおける上記キャビンと反対側の側部にメンテナンス要員を前方地上から上記中央足場に導く後上がりのメンテナンス通路がそれぞれ設けられる建設機械において、上記メンテナンス通路の通路上端部におけるアッパーフレーム幅方向の最も内側の端が、上記中央足場のメンテナンス通路側の端よりもアッパーフレーム幅方向の内側に位置することにより、上記メンテナンス通路と中央足場の一部同士が前後方向の直線上に並ぶ乗り移り部分が形成され、燃料タンクと作動油タンクが上記エンジンルームの前方において上記アッパーフレームの左右両側に相対向する状態で振り分けて配置されて当該燃料タンクと当該作動油タンクとの間に上記中央足場が設けられていることを特徴とする建設機械。
上記メンテナンス通路の通路上端部が上記中央足場の前方において中央足場に対してほぼ面一状態で隣接することにより、上記乗り移り部分が前後方向にほぼ連続して形成されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械。
上記メンテナンス通路の上端部は左右両側方に隣接する障壁が無い開放面として形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の建設機械。
上記燃料タンク及び上記作動油タンクのうち、上記メンテナンス通路側のタンクが、上記中央足場よりも上方に突出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の建設機械。
上記メンテナンス通路は、上記アッパーフレームにおける上記キャビンと反対側の側部に設けられた一〜複数段の昇降ステップを含む後上がりの階段状であり、上記乗り移り部分が上記メンテナンス通路の上端部となる昇降ステップと上記中央足場との間に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の建設機械。
上記中央足場の前方に、上記中央足場及び上記メンテナンス通路の上端部に近接する補助ステップが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の建設機械。