JP7016774B2 - 作業機械の電装品及び油圧ホースの設置構造 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械の電装品及び油圧ホースの設置構造に関する。

油圧ショベルなどの作業機械では、電装品及び油圧ホースの双方を互いに干渉させることなく、機体構造部の実装スペースに効率的に配置することが望まれる。特に、機体サイズの小さい小型作業機械（例えば、ミニショベル）においては、電装品などの部品を設置するための実装スペースに余裕がないことから、限られた実装スペースに電装品及び油圧ホースの双方を効率的に配置できる手法が強く求められる。

特許文献１には、運転席シートを支えるシートベースの前面側に収納スペースを形成し、その収納スペースの内部に電装品組立体を設置する構造が記載されている。電装品組立体は、正面プレートとサイドプレートとからなるＬ字型の取り付けブラケットを有し、その正面プレートの正面と裏面に各種の電装品が取り付けられる。しかし、この構造は、油圧ホースの配管を考慮したものではなく、上記の要請に対する解決手段について何ら開示していない。

特許文献２には、車体フレームに懸架して固定される懸架プレートと、その懸架プレートに立設された立設プレートとを備えた固定具が記載されている。この固定具は、懸架プレートの裏面に油圧ホースが配管され、立設プレートに電装品が固定されるように構成されている。しかし、この構造では、一対の車体フレームに懸架された懸架プレートに沿って油圧ホースが配管されるため、上下方向に配管された油圧ホースには適用できないという問題がある。

特開２００７－６３８７６号公報 特開２０１３－１２１８７１号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電装品及び油圧ホースの双方を互いに干渉させることなく、機体構造部の実装スペースに効率的に配置できる、作業機械の電装品及び油圧ホースの設置構造を提供することにある。

本発明に係る作業機械の電装品及び油圧ホースの設置構造は、作業機械の機体構造部に一方面を向けて配置されたプレートと、前記プレートの一方面に立設され、前記機体構造部に前記プレートを固定するための第１支柱及び第２支柱と、前記プレートの一方面上を通って配管された油圧ホースと、前記プレートの一方面に装着された電装品と、を備え、前記プレートの一方面が、前記第１支柱と前記第２支柱との間で前記油圧ホースが配管される油圧ホース配管部と、前記油圧ホース配管部に隣接して前記電装品が装着される電装品装着部とを有する。かかる構成によれば、電装品及び油圧ホースの双方を互いに干渉させることなく、機体構造部の実装スペースに効率的に配置できる。

前記油圧ホースが、上下方向に沿って配管された油圧パイロットホースであり、前記プレートが起立した姿勢で前記機体構造部に固定されているものでもよい。これにより、実装スペースが小さいミニショベルなどの小型作業機械において特に有用となる。

前記プレートに取り付けられたガイド部材を備え、前記ガイド部材は、前記プレートの一方面に沿って設けられた基体部と、前記プレートの一方面と交差する方向に屈曲して前記油圧ホースをガイドする屈曲部とを有し、前記屈曲部が、前記プレートの一方面の外方に配置されていることが好ましい。ガイド部材を用いてガイドすることにより油圧ホースの動きを適切に規制し、油圧ホースの損傷を防止できる。

電装品をより効率的に配置する観点から、前記プレートの他方面側に、前記電装品装着部に装着される電装品とは別の電装品が装着されていることが好ましい。また、電装品を熱から保護するために、前記プレートの他方面側に装着された電装品を覆う遮熱カバーを備えることが好ましい。

作業機械の一例としての旋回作業車を示す斜視図 シートマウント及びフロアパネルを示す斜視図 油圧ホースを左後方から見た斜視図 実装スペースに設置された電装品及び油圧ホースを示す図 プレートの一方面側から見た取付部材の斜視図 プレートの他方面側から見た取付部材の斜視分解図 照明スイッチの概略構成を示す回路図 照明スイッチのスイッチポジションと各照明装置の点灯状態との関係を示す表 第２照明装置と調光フィルターを示す斜視図

本発明の実施形態について、作業機械として後方小旋回タイプのバックホーを例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図１に示す旋回作業車１は、ブームスイング機能付きショベル（バックホー）として構成された作業機械である。一般に、ブームスイング機能は、狭い場所での作業性が求められるミニショベル（小型油圧ショベル）に装備される。旋回作業車１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４とを備える。

下部走行体２は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、旋回作業車１を走行させたり旋回させたりする。下部走行体２は、左右一対のクローラ２１，２１と、それらを駆動させる走行モータ２２とを備える。走行モータ２２は、油圧モータで構成されている。また、下部走行体２には、一対のブレードアーム２３，２３と、それらの先端部の間で左右方向に延びた排土板としてのブレード２４と、ブレード２４を上下回動させるための油圧アクチュエータであるブレードシリンダ２５とが設けられている。

上部旋回体３は、下部走行体２の上方で旋回可能に設けられている。一対のクローラ２１，２１の間には、上部旋回体３を旋回自在に支持する旋回台（図示せず）が設けられており、油圧モータである旋回モータ（図示せず）が旋回台を駆動することによって上部旋回体３を旋回させる。上部旋回体３は、下部走行体２の横幅（左側のクローラ２１の外側端縁と右側のクローラ２１の外側端縁との間隔）内で旋回可能な平面視略円板状に形成されている。上部旋回体３には、エンジン３０やカウンターウェイト３１などが配設されている。

作業機４は、エンジン３０からの動力を受けて駆動し、操縦部５での操作に応じて土砂の掘削作業などを行う。作業機４は、ブーム４１と、アーム４２と、掘削用のアタッチメントであるバケット４３と、それらを駆動するための油圧アクチュエータ（具体的には、後述するブームシリンダ４１ｃ、アームシリンダ４２ｃ、バケットシリンダ４３ｃ及びスイングシリンダ）とを有する。作業機４は、後述するブームブラケット４１ｂの水平回動に連動してスイング動作を行い、上部旋回体３に対して相対的に水平移動する。

ブーム４１は、ブームブラケット４１ｂに支持された基端部から上下方向に延在し、側面視ブーメラン形状をなして屈曲している。ブーム４１は、ブームブラケット４１ｂに上下回動（前後回動）可能に取り付けられている。ブーム４１の基端部は、枢軸ピン４１ａを中心にして上下回動自在に支持されている。ブームブラケット４１ｂとブーム４１の中途部との間には、伸縮自在に可動するブームシリンダ４１ｃが設けられている。ブームブラケット４１ｂに対するブーム４１の上下回動は、ブームシリンダ４１ｃの伸縮に応じて作動する。

ブームブラケット４１ｂは、上部旋回体３の前端部にステー３２を介して水平回動（スイング）可能に取り付けられている。ブームブラケット４１ｂは、ステー３２に設けられた枢軸ピン３２ａを中心にして水平回動自在に支持されている。上部旋回体３とブームブラケット４１ｂとの間には、前後方向に伸縮作動するスイングシリンダ（図示せず）が設けられている。ブームブラケット４１ｂの水平回動は、そのスイングシリンダの伸縮に応じて作動する。

アーム４２は、ブーム４１に上下回動（前後回動）可能に取り付けられている。アーム４２の基端部は、枢軸ピン４２ａを中心にして上下回動自在に支持されている。ブーム４１の中途部とアーム４２の基端部との間には、伸縮自在に可動するアームシリンダ４２ｃが設けられている。ブーム４１に対するアーム４２の上下回動は、アームシリンダ４２ｃの伸縮に応じて作動する。

バケット４３は、アーム４２に上下回動可能に取り付けられている。バケット４３の基端部は、枢軸ピン４３ａを中心にして上下回動（前後回動）自在に支持されている。アーム４２の先端部とバケット４３との間には、バケット４３に駆動力を伝達するバケットリンク４４が介在している。バケットリンク４４とアーム４２の基端部との間には、伸縮自在に可動するバケットシリンダ４３ｃが設けられている。アーム４２に対するバケット４３の上下回動は、バケットシリンダ４３ｃの伸縮に応じて作動する。

ブームシリンダ４１ｃ、アームシリンダ４２ｃ、バケットシリンダ４３ｃ及びスイングシリンダに対する作動油の供給は、エンジン３０により駆動される複数の油圧ポンプ（図示せず）によって行われる。これらの油圧アクチュエータは、それぞれ油圧管路（図示せず）を介して制御弁装置１１に接続されており、油圧ポンプから吐出された圧油が制御弁装置１１を介して供給される。制御弁装置１１は、複数の制御弁を内蔵して構成されており、上記の各シリンダ、下部走行体２の走行モータ２２、上部旋回体３を旋回させるための旋回モータ（図示せず）などの油圧アクチュエータを制御する。

操縦部５は、上部旋回体３の上方に設けられている。操縦部５には、オペレータが着座するためのオペレータシート５１、オペレータシート５１の前方に位置する走行レバー５２、及び、オペレータシート５１の左右に位置する一対の作業操作レバー５３，５３などが設置されている。オペレータは、オペレータシート５１に着座しながら走行レバー５２や作業操作レバー５３などを操作することにより、エンジン３０、各油圧モータ、各油圧アクチュエータの制御を行い、走行や旋回、作業機４の操作などを行うことができる。

本実施形態では、操縦部５を上方から覆うキャノピ５０が設けられている。キャノピ５０は、オペレータシート５１の後方で上下方向に延びた一対のピラー５０ｐ，５０ｐで支持されている。操縦部５は、このようなキャノピ５０が設けられた構成に限られず、操縦部５が全体的にキャビンによって覆われた仕様であっても構わない。

オペレータシート５１は、図２に示すような機体構造部としてのシートマウント６に支持されている。シートマウント６の前方下部には、フロアパネル６０が敷設されている。シートマウント６はエンジン３０の上方に配置されており（図１参照）、本実施形態のようなミニショベル（小型建設機械の一例）では、かかるレイアウトが一般的である。シートマウント６の下方は、エンジン３０や油圧ポンプを収容するスペース（エンジンルーム）として用いられるとともに、電装品などの部品を設置するための実装スペースとして有効活用される。

シートマウント６は、オペレータシート５１が載置される上板部６１と、上板部６１の後部から上方へ延びた背板部６２と、背板部６２の上部から後方へ延びた後板部６３と、上板部６１の前部から下方へ延びた前板部６４と、上板部６１の左縁から下方へ延び、前板部６４の左縁から後方へ延びた左板部６５とを備える。エンジン３０の上方には上板部６１が配置され、エンジン３０の前方には前板部６４が配置され、エンジン３０の左側には左板部６５が配置される。オペレータシート５１は、上板部６１の左右方向の中央部に配置され、それを挟むようにして一対の作業操作レバー５３，５３が配置される。

一対の作業操作レバー５３，５３は、それぞれ、それらを支持するコンソール５３ｃ，５３ｃに内蔵された油圧パイロット弁（図示せず）に接続されるとともに、油圧ホース５３ｈ，５３ｈを介して制御弁装置１１（図１参照）に接続されている。本実施形態では、機体の組立性を確保する観点から、油圧ホース５３ｈ，５３ｈを左右の一方に集約して下方へ延ばしている。より具体的には、図２，３のように、右側の作業操作レバー５３に繋がる油圧ホース５３ｈをシートマウント６（の上板部６１）の下方で左側へ延ばし、左側の作業操作レバー５３に繋がる油圧ホース５３ｈと一束にして下方へ延ばしている。

図４では、シートマウント６の下方の実装スペースに設置された電装品１２及び油圧ホース５３ｈが見えるように左板部６５が取り外されている。電装品１２及び油圧ホース５３ｈは、図５に示した取付部材７を介して設置されている。この設置構造は、機体構造部であるシートマウント６（の左板部６５）に一方面７０ａを向けて配置されたプレート７０と、そのプレート７０の一方面７０ａに立設され、シートマウント６にプレート７０を固定するための第１支柱７１及び第２支柱７２と、プレート７０の一方面７０ａ上を通って配管された油圧ホース５３ｈと、プレート７０の一方面７０ａに装着された電装品１２とを備える。

プレート７０の一方面７０ａは、第１支柱７１と第２支柱７２との間で油圧ホース５３ｈが配管される油圧ホース配管部７０Ｈと、その油圧ホース配管部７０Ｈに隣接して電装品１２が装着される電装品装着部７０Ｅとを有する。本実施形態では、油圧ホース配管部７０Ｈの後方に電装品装着部７０Ｅが隣接して設けられている。油圧ホース５３ｈは、プレート７０の一方面７０ａと左板部６５との間で一束にされつつ、第１支柱７１と第２支柱７２とで挟まれてガイドされている。電装品１２は、その一束にされた油圧ホース５３ｈと干渉しない領域で一方面７０ａに支持されている。かかる構成によれば、電装品１２及び油圧ホース５３ｈの双方を互いに干渉させることなく、シートマウント６の下方の実装スペースに効率的に配置できる。

第１支柱７１及び第２支柱７２は、高ナット（長ナット）で構成されている。第１支柱７１及び第２支柱７２には、それぞれ、左板部６５側からボルト７１ａ，７２ａが取り付けられるとともに、プレート７０の他方面７０ｂ側からボルト７１ｂ，７２ｂ（図６参照）が取り付けられ、それによってプレート７０がシートマウント６に固定される。これに限られず、第１支柱７１または第２支柱７２をボルト（例えば、スタッドボルト）で構成して、両側からナットを締め付ける構造にしてもよい。プレート７０には、電装品１２を固定する固定具としてのボルト１２ａが挿通される穴７５，７５が形成されている。

油圧ホース５３ｈは、上下方向に沿って配管された油圧パイロットホースであり、プレート７０が起立した姿勢でシートマウント６に固定されている。これにより、限られた実装スペースにおいて、電装品１２だけでなく、上方から下方に向けて配管される油圧パイロットホースなども効率的に配置できるため、小型作業機械（例えば、本実施形態のようなミニショベル）において特に有用となる。但し、これに限られず、機体構造部に対するプレート７０の取付姿勢を適宜選択することにより、水平方向に配管された油圧ホースにも対応できる。つまり、油圧ホースが水平方向及び上下方向の何れに配管されていても効率的な配置が可能である。

起立した姿勢のプレート７０において、一方面７０ａの上部には第１支柱７１及び第２支柱７２が立設されており、その一方面７０ａの下部には第３支柱７３が立設されている。第３支柱７３は、第１支柱７１及び第２支柱７２と同様に構成され、左板部６５側からボルト７３ａが取り付けられ、他方面７０ｂ側からボルト７３ｂが取り付けられている。第２支柱７２と第３支柱７３とは、プレート７０の中央部分に形成された肉抜き穴７６を挟むようにして配置されている。また、第１支柱７１の下方では、プレート７０の前方の側縁に切欠部７７が形成されていて、ヒューズなどを収容した筐体１３との干渉を避けるように構成されている（図４参照）。

本実施形態における設置構造は、図３～５のようにプレート７０に取り付けられたガイド部材７４を備える。ガイド部材７４は、プレート７０の一方面７０ａに沿って設けられた基体部７４ａと、そのプレート７０の一方面７０ａと交差する方向に屈曲して油圧ホース５３ｈをガイドする屈曲部７４ｂとを有する。屈曲部７４ｂは、一方面７０ａ上に位置せず、つまりは一方面７０ａの外方に配置されている。このようなガイド部材７４を用いることにより、油圧ホース５３ｈの動きを適切に規制し、油圧ホース５３ｈの損傷を防止できる。本実施形態では、ガイド部材７４がＬ字状の丸棒材により形成されているが、これに限られず、例えばＬ字状の板材で形成してもよい。

屈曲部７４ｂは一方面７０ａの下部に配置されており、一束にされた油圧ホース５３ｈは、第３支柱７３と屈曲部７４ｂとの間で挟まれてガイドされている。したがって、油圧ホース５３ｈは、プレート７０の一方面７０ａと左板部６５との間に配置されつつ、第１支柱７１、第２支柱７２、第３支柱７３及びガイド部材７４（の屈曲部７４ｂ）の四箇所でガイドされている。第１支柱７１の下方では、切欠部７７が形成されているために支柱を立設できないものの、このようなガイド部材７４を用いて的確にガイドすることで、油圧ホース５３ｈを精度良く設置できる。ガイド部材７４は、例えば溶接によって一方面７０ａに固定される。

図６に示すように、本実施形態では、より効率的に電装品を配置できるよう、プレート７０の他方面７０ｂ側に、電装品装着部７０Ｅに装着される電装品１２とは別の電装品１４が装着されている。また、この設置構造は、プレート７０の他方面７０ｂ側に装着された電装品１４を覆う遮熱カバー１５を備えている。これにより、実装スペース内の熱（特にエンジン３０からの放熱）から電装品１２，１４を保護し、それらの性能低下や損傷を防ぐことができる。遮熱カバー１５の材料は、電装品を熱から十分に保護できるものであれば、特に限定されない。

電装品１４は、プレート７０と遮熱カバー１５との間に配置され、プレート７０の他方面７０ｂ側（機体幅方向内側）に装着されている。電装品１４は、ボルト１４ａを介して遮熱カバー１５に取り付けられているが、プレート７０の他方面７０ｂに装着してもよい。プレート７０の他方面７０ｂには、プレート７０に遮熱カバー１５を固定するための複数（本実施形態では四つ）の支柱１６が立設されている。複数の支柱１６は、それぞれ高ナットで構成されていて、一方面７０ａ側からボルト１６ａが取り付けられ（図３，４参照）、その反対側からボルト１６ｂが取り付けられることにより、遮熱カバー１５がプレート７０に取り付けられる。

図１のように、旋回作業車１は、ブーム４１の屈曲部近傍に配置された第１照明装置４５と、上部旋回体３の下部前方に配置された第２照明装置３３とを備えている。これらは、いずれもＬＥＤを光源とした作業灯であり、夜間作業などで点灯される。第１照明装置４５は、バケット４３を照らすためのブームランプとして機能し、第２照明装置３３は、施工現場を照らすためのワークランプとして機能する。ＬＥＤ照明は高輝度で指向性に優れているが、その反面、旋回作業車１の近辺で作業する作業員が、第２照明装置３３の光で眩惑したり、それによってストレスを感じたりする恐れがある。

そこで、この旋回作業車１では、図７に示すような照明スイッチ５４を備えている。照明スイッチ５４は操縦部５に設置されている。照明スイッチ５４は、第１照明装置４５と第２照明装置３３とを同時に点灯する第１状態と、第１照明装置４５を点灯し且つ第２照明装置３３を点灯しない第２状態と、第１照明装置４５と第２照明装置３３とを同時に消灯する第３状態との間で切替可能に構成されている。このため、作業員が第２照明装置３３の光で眩惑する恐れがある状況では、第２状態に切り替えることで安全に作業を行うことができる。

図８の表は、照明スイッチ５４のスイッチポジションと、第１照明装置４５及び第２照明装置３３の点灯状態との関係を示している。照明スイッチ５４のスイッチポジションを「ＯＦＦ」にすると、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２との双方が非通電となり、第１照明装置４５と第２照明装置３３とが消灯した状態（第３状態）となる。また、スイッチポジションを「ＯＮ１」にした場合は、スイッチＳＷ１が通電しつつ、スイッチＳＷ２は非通電となり、第１照明装置４５だけが点灯し、第２照明装置３３は消灯した状態（第２状態）となる。そして、スイッチポジションを「ＯＮ２」にした場合は、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２との双方が通電し、第１照明装置４５と第２照明装置３３とが点灯した状態（第１状態）となる。

また、本実施形態では、図９に示すように、第２照明装置３３に対して着脱自在に取り付けられる調光フィルター３３ｆを備えている。調光フィルター３３ｆは、例えば黄色に着色されたレンズカバー体により形成され、第２照明装置３３の正面を覆うようにして装着される。雪が多い降雪地帯や、粉塵が多い作業環境下など、第２照明装置３３からの光が乱反射して作業員の作業に影響を及ぼす恐れがある状況では、調光フィルター３３ｆにより色温度を調整し、光量を適度に低減させることで作業性を高めることができる。調光フィルター３３ｆは、工具を用いずに（即ち、工具レスで）着脱できることが好ましい。

本実施形態では、旋回作業車が、上部旋回体３に対して作業機４を左右にスイングさせる、所謂ブームスイング機能を有する例を示したが、これに限られるものではない。また、本実施形態では、作業機械が、バックホーとして構成された旋回作業車である例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ショベルカーやホイルローダなどの他の建設機械、あるいはフォークリフトなどの産業機械であっても構わない。

本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ 旋回作業車
６ シートマウント（機体構造部の一例）
７ 取付部材
１２ 電装品
１４ 電装品
１５ 遮熱カバー
３３ 第２照明装置
３３ｆ 調光フィルター
４５ 第１照明装置
５３ｈ 油圧ホース
５４ 照明スイッチ
６５ 左取付板部
７０ プレート
７０ａ 一方面
７０ｂ 他方面
７０Ｅ 電装品装着部
７０Ｈ 油圧ホース配管部
７１ 第１支柱
７２ 第２支柱
７３ 第３支柱
７４ ガイド部材
７４ａ 基体部
７４ｂ 屈曲部

Claims (5)

1. 作業機械の機体構造部に一方面を向けて配置されたプレートと、
   前記プレートの一方面に立設され、前記機体構造部に前記プレートを固定するための第１支柱及び第２支柱と、
   前記プレートの一方面上を通って配管された油圧ホースと、
   前記プレートの一方面に装着された電装品と、を備え、
   前記プレートの一方面が、前記第１支柱と前記第２支柱との間で前記油圧ホースが配管される油圧ホース配管部と、前記油圧ホース配管部に隣接して前記電装品が装着される電装品装着部とを有し、
   前記プレートは、起立した姿勢で前記機体構造部に固定されている、作業機械の電装品及び油圧ホースの設置構造。
2. 前記油圧ホースが、上下方向に沿って配管された油圧パイロットホースである、請求項１に記載の設置構造。
3. 前記プレートに取り付けられたガイド部材を備え、
   前記ガイド部材は、前記プレートの一方面に沿って設けられた基体部と、前記プレートの一方面と交差する方向に屈曲して前記油圧ホースをガイドする屈曲部とを有し、
   前記屈曲部が、前記プレートの一方面の外方に配置されている、請求項１または２に記載の設置構造。
4. 前記プレートの他方面側に、前記電装品装着部に装着される電装品とは別の電装品が装着されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の設置構造。
5. 前記プレートの他方面側に装着された電装品を覆う遮熱カバーを備える、請求項４に記載の設置構造。

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