(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
作業機械では、作業を行う機械本体がクローラ式やホイール式の下部走行体の上に備えられているのが一般的である。例えば、油圧ショベルであれば、下部走行体の上に、アッパーフレームが旋回自在に支持されていて、その上に、エンジンや油圧機器類が収容されている機械室、オペレータが乗り込んで操作が行われるキャブ、その操作に応じて作動するブームやアーム、バケット等で構成された作業装置、作業装置との間で前後のバランスを保つカウンターウエイトなどが設置されている。
【0003】
アッパーフレームには、このように重い機器類が設置されているうえに、運転時には作業装置の作動や走行に伴う負荷変動も加わるため、アッパーフレームは、その負荷に十分に耐えうる強度、剛性が求められる。そのため、通常、アッパーフレームは、縦板や横板を組み付けることによって構造的な強化が図られている。
【0004】
そのアッパーフレームの上には、機器類が密集した状態で設置されており、機器どうしを接続する多数の油圧ホースや電線、配管等(これらを包括して配索物ともいう)が、その間を縫うように配置されている。
【0005】
配索物を配置する際、例えば、その配置方向を横切って横板が位置している場合がある。そのような場合に、横板を避けて配索物を大きく引き回したり、そのまま横板を跨いで配索物を配置したりすると、配索物のレイアウトが乱雑になり、配索物の組付作業や分解作業に手間を要する上に、配線ミス等のトラブルを招き易い。
【0006】
そこで、そのような不具合を防ぐために、配索物の配置方向に合わせて横板に孔を空け、その孔に配索物を通すことなどが行われている(特許文献1,2)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところが、横板に孔を空けると、孔を空けた分だけ横板の横断面寸法が小さくなるし、孔の部分に応力が集中し易くなるため、横板の強度が低下する。その結果、強度バランスが崩れてアッパーフレームの強度、剛性の低下を招くおそれがある。
【0009】
更に、組付作業や分解作業の際には、長い配索物を、いちいち孔に引き入れたり孔から引き出したりする必要があるため、作業性に欠ける不利がある。
【0010】
そこで、本発明の目的は、アッパーフレームの強度、剛性を損なうこともなく、作業性にも優れた作業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明に係る作業機械は、下部走行体の上に機械本体が備えられた作業機械である。前記機械本体は、前記下部走行体に支持されたアッパーフレームと、前記アッパーフレームに設置された機器どうしを繋ぐ配索物とを備える。前記アッパーフレームは、底板と、前記底板の上に左右に離れて位置し、前後方向に延びるように立設された一対の縦板と、前記縦板に結合され、左右方向に延びるように立設された横板とを有している。
【0012】
そして、前記縦板及び前記横板の少なくともいずれか一つの板体が、その上縁に、対向した一対の突起部を有し、前記一対の突起部の間に前記配索物が通されている。なお、ここでいう「配索物」は電線やホース、配管等の総称である。
【0013】
この作業機械では、縦板及び横板の少なくともいずれか1つの板体の上縁に、対向した一対の突起部が設けられている。これら突起部は、板体の上縁から上方に突出しているので、縦板や横板が本来有する横断面寸法は維持される。従って、縦板や横板の強度、剛性の低下、ひいてはアッパーフレームの強度、剛性の低下を防ぐことができる。
【0014】
これら突起部の間に配索物が通されているので、配索物を両突起部の間に入れ込むだけで、所定位置に位置決めしながら配索物を配置することができる。従って、孔に通す従来の処理に比べて配索物の組付作業や分解作業が簡単になり、作業性を向上させることができる。配索物を所定位置に保持できるので、配索物のレイアウトも乱雑にならずに済む。
【0015】
例えば、貫通孔を有する保持部材が、前記一対の突起部の間に着脱可能に嵌め込まれ、前記配索物が前記貫通孔に挿通されているようにするのが好ましい。
【0016】
そうすれば、配索物の保持がよりいっそう安定するし、作業性も向上する。特に、配索物が複数である場合に有利である。
【0017】
前記板体の上側に近接して配置される仕切板を備える場合には、前記仕切板の下縁における前記一対の突起部と対向する部位に、これら突起部の外郭線に沿う形状の切欠部を形成するのが好ましい。
【0018】
そうすれば、切欠部に一対の突起部を受け入れることにより、仕切板の下縁が板体の上縁と接する状態まで仕切板を板体に近づけることができる。その結果、仕切板と板体との間の隙間を小さくできるため、封止し易くなる。また、仕切板によって保持部材の上方への動きが規制されるので、保持部材の抜け外れを防止することができる。
【0019】
更に、前記突起部の各々が、対向面の反対側に下り傾斜するガイド面を有しているようにするとよい。
【0020】
そうすれば、仕切板を配置する際、ガイド面によって両突起部が切欠部に円滑に受け入れることができるので、仕切板を板体の所定位置に容易に導くことができる。従って、仕切板の組み付け時における作業性が向上する。
【0021】
前記突起部が、前記板体と一体に形成されている場合には、前記板体の上縁と前記突起部の対向面との連結部分は曲面状に加工するのが好ましい。
【0022】
そうすれば、突起部を板体と一体に形成しても、その連結部分に応力が集中するのを緩和することができる。従って、縦板や横板の強度、剛性を精度高く確保できる。
【0023】
また、前記突起部は、前記板体と別個に形成し、当該板体に取り付けるようにしてもよい。
【0024】
そうすれば、突起部を設けるために縦板や横板の形状を変える必要がなくなるため、縦板や横板が本来有する強度、剛性を確保できる。また、仕様に応じて突起部の構成を容易に変更できるため、汎用性にも優れる。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、横板等に孔を空けなくても、配索物を適切に配置できるようになるので、アッパーフレームの強度、剛性を損なわずに、作業性にも優れた作業機械を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【0028】
図1及び
図2に、本発明を適用した油圧ショベル1(作業機械の一例)を示す。この油圧ショベル1は、クローラ式の下部走行体2と、その上に設けられた機械本体3とを備える。この機種では、土砂等の押し出し作業が行えるように、下部走行体2の前側にドーザ2aが標準装備されている。
【0029】
これら図には、前後や上下、左右の方向を示す矢印を表してある。説明で用いる前後等の方向は、これら図に示す方向に従う。
【0030】
機械本体3は、アッパーフレーム5と、アッパーフレーム5に設けられたキャブ6、機械室7、カウンターウエイト8、作業装置9などで構成されている。
【0031】
アッパーフレーム5は、略水平方向に拡がって平面視が略矩形形状の外観を有する剛体である。アッパーフレーム5は、後述するように、底板51や縦板52、複数の横板54等を組み合わせることによって構造的に強度、剛性が強化されている。アッパーフレーム5の左右幅方向の中間であって、前寄りの部分の下側には、円環状の旋回支持部5aが設けられている。アッパーフレーム5は、この旋回支持部5aを介して下部走行体2に支持されており、旋回支持部5aの中心軸回りに旋回自在となっている。
【0032】
作業装置9は、機械本体3の左右幅方向の中間であって、アッパーフレーム5の前方に位置している。作業装置9は、ブーム11やアーム12、バケット13などで構成されており、これらブーム11等は、油圧制御された油圧シリンダ14の伸縮動作に連動して変位する。
【0033】
なお、従来機種であれば、アッパーフレーム5における作業装置9の支持部位5bは旋回支持部5aの径方向内側(図示よりも後方)に位置しているのが一般的であるが、この機種では、作業装置9の支持部位5bが前方に突出し、ブーム11は、旋回支持部5aからその径方向外側に離れた位置で軸支されている。その結果、ブーム11やアーム12等の変位によってアッパーフレーム5に加わる負荷変動は従来機種よりも大きく、アッパーフレーム5は更なる強度、剛性の強化が図られている。
【0034】
カウンターウエイト8は、作業装置9との間で前後のバランスを保つように、アッパーフレーム5の後部に設置されている。この機種の場合、カウンターウエイト8は、機械室7の後部カバーを兼ねている。
【0035】
キャブ6は、アッパーフレーム5の左前部に位置している。キャブ6は、周囲が矩形箱形のカバーで覆われた運転室である。キャブ6の内部中央には、オペレータが着座するシート6aが設置されていて、その周囲に、操作装置や表示装置など、運転操作に関連した電気機器類6bが設置されている。
【0036】
機械室7は、機械本体3の右前部から後部にわたって位置している。機械室7の内部には、エンジン21や、油圧ポンプ22、冷却装置23、作動油タンク24、燃料タンク25、コントロールバルブ26等が密集した状態で設置されている。そして、後述するように、機器どうしを繋ぐ細長い多数の電線や油圧ホース、配管等(これらを総称して配索物28ともいう)が、これら機器類の間を縫うように配置されている。
【0037】
図2に示したように、エンジン21は、その駆動軸を左右幅方向に向けた状態で、機械本体3の後部における左右幅方向の左端から中間にわたる部位に設置されている。油圧ポンプ22は、エンジン21の左側に並置されている。作動油タンク24や燃料タンク25、コントロールバルブ26は、エンジン21から離れるように、機械本体3の右前部から後部にわたる部位に設置されている。
【0038】
図示はしないが、機械室7内は複数の空間に区画されており、特にエンジン21が設置されている空間(エンジン室7aともいう)は、作動時に熱や騒音を発するため、その熱や騒音が機械室7から漏れ出さないように、防熱性、防音性を高める工夫が施されている。
【0039】
例えば、この油圧ショベル1では、エンジン室7aの前方にキャブ6が近接して設置されているため、
図2に太線Lで示す、キャブ6とエンジン室7aとの境界部分が隙間無く塞がれるように工夫されている。
【0040】
図3に、その部分の詳細を示す。同図に示すように、エンジン室7aの前方には、矩形板状の仕切板30が取り付けられている。仕切板30は、アッパーフレーム5に設けられた横板54(後述する仕切用横板54A)と協働してエンジン室7aの前方の部分を隙間無く塞いでいる。
【0041】
図4に詳しく示すように、アッパーフレーム5は、底板51や左右一対の縦板52,52、左右一対の側枠53,53、複数の横板54、複数のブラケット55等で構成されている。
【0042】
詳しくは、底板51は、その板面が略水平方向に拡がるように設置される肉厚な金属板である。縦板52は帯状の肉厚な金属板であり、各縦板52は、左右方向に離れて前後方向に延びるように設置されている。各縦板52は、その板面を略水平方向(左右方向)に向けた状態でその下縁が底板51の上面に溶接されている。各縦板52の前端部分は、両側枠53よりも前方に突出し、上述した支持部位5bを構成している。各側枠53は、アッパーフレーム5の左右の各側部に沿って配置されている。
【0043】
横板54は帯状の金属板であり、各横板54は、左右の縦板52,52の間や、側枠53と縦板52の間の所定位置に、その板面を略水平方向(前後方向)に向けた状態で、左右方向に延びるように設置されている。各横板54は、溶接により、その端縁が縦板52や側枠53の側面に結合され、その下縁が底板51の上面に結合されている。
【0044】
各ブラケット55は、上面が露出した台座部55aと、台座部55aを支持する支持部55bとを有している。各ブラケット55は、それぞれ所定位置に配置され、支持部55bが縦板52や側枠53、底板51等に溶接されている。台座部55aには、キャブ6やエンジン21等が取り付けられる。
【0045】
(仕切用横板)
この油圧ショベル1では、特に、仕切板30の下側に位置する横板54(仕切用横板54Aともいう)に、アッパーフレーム5の強度、剛性を確保しながら、配索物28の組付作業や分解作業を容易にする工夫が施されている。
【0046】
仕切用横板54Aは、左右の縦板52,52の間に、これら縦板52と略直交して設置されている。仕切用横板54Aの左右の端縁は各縦板52の側面に溶接され、仕切用横板54Aの下縁は底板51の上面に溶接されている。すなわち、仕切用横板54Aは、縦板52と底板51のそれぞれと略直交した状態で固定され、アッパーフレーム5を構造的に強化している。
【0047】
仕切用横板54Aは、また、ブラケット55の支持部材としても利用されている。例えば、
図4において、仕切用横板54Aの後側に位置するブラケット(符号55Aで示す)はエンジン用であり、仕切用横板54Aの前側に位置するブラケット(符号55Bで示す)はキャブ用である。これらブラケット55A,55Bの支持部55bは、仕切用横板54Aの前後の各側面と底板51とに溶接されている。従って、仕切用横板54Aには、エンジン21やキャブ6の荷重が前後から直接加わるため、撓みや捩れ等の変形が生じ易い。そのため、仕切用横板54Aは高度な強度、剛性が必要とされている。
【0048】
一方、エンジン21は、キャブ6内の電気機器類6bや燃料タンク25と電線や配管等で接続する必要があり、油圧ポンプ22は、作動油タンク24やコントロールバルブ26と油圧ホースで接続する必要がある。これら配索物28の中には、レイアウト上、エンジン室7aの前方を通って配置せざるを得ない場合がある。
【0049】
その場合、仕切用横板54Aに孔を空けてそこに配索物28を通すようにすると、孔の部分の横断面積が減少して仕切用横板54Aの強度、剛性が低下する。更に、組付作業や分解作業の際にはその孔に配索物28を出し入れする面倒な作業も発生する。
【0050】
そこで、この油圧ショベル1では、仕切用横板54Aの上縁に一対の突起部60,60を設け、その間に配索物28を通すようにしている。
【0051】
図5に詳しく示すように、本実施形態の突起部60は、仕切用横板54Aと一体に形成され、仕切用横板54Aに連続して設けられている。
【0052】
各突起部60は、互いに対向した状態で仕切用横板54Aの上縁から上方に突出している(同図の2点鎖線は上縁の延長線を表している)。従って、仕切用横板54Aに必要な横断面積は全体にわたって確保されるため、仕切用横板54Aの強度、剛性は損なわれない。
【0053】
各突起部60は、前後方向から見て、上底が偏って位置する台形のような外観を有し、仕切用横板54Aの上縁に左右対称に配置されている。具体的に、各突起部60は、仕切用横板54Aの上縁の端面61に連なる対向面62、上端面63、及び外裾面64(ガイド面に相当)と、これら各面62,63,64の前後両縁に連なる一対の側面65,65とを有している。各側面65は、それぞれ仕切用横板54Aの前後の各側面に連続している。対向面62は左右方向に面し、各突起部60の対向面62どうしが互いに対向している。上端面63は、対向面62の上端に連なって上方に面している。外裾面64は、上端面63に連なって対向面62の反対側に延び、仕切用横板54Aに向かって下り傾斜し、その端面61に連なっている。
【0054】
仕切用横板54Aの上縁の端面61と、突起部60の対向面62との連結部分は、いわゆるR加工が施されていて、曲面状に加工されている(R部67)。従って、仕切用横板54Aの上縁の一部に突起部60を形成しても、その連結部分に応力が集中するのを緩和させることができる。
【0055】
また、各突起部60の外裾面64も傾斜面となっているため、R部67と同様に応力集中を緩和させることができる。
【0056】
図6に示すように、これら一対の突起部60、60の間には、弾性を有する樹脂製のグロメット70(保持部材の一例)が着脱自在に嵌め込まれる。グロメット70は、両突起部60、60の間の内法と同じか僅かに大きな外法を有する嵌合部71と、嵌合部71の前後方向の両側に、嵌合部71の左右及び下側の縁から前後対向状に張り出す一対のフランジ部72、72とを有している。
【0057】
嵌合部71には、配索物28を挿通するために、前後方向に貫通する1つ以上(本実施形態では2つ)の貫通孔73が形成されている。貫通孔73の孔径は、挿通される配索物28に合わせて、隙間が生じないように設計されている。
【0058】
組み付け時には、グロメット70の貫通孔73にそれぞれ対応した配索物28が挿通され、その後、そのグロメット70が両突起部60,60の間に圧入される。そうすることで、突起部60によってグロメット70の左右方向の動きが規制され、フランジ部72によってグロメット70の前後方向の動きが規制されるため、配索物28を所定位置に位置決めした状態で保持できる。
【0059】
上方からグロメット70を両突起部60,60の間に嵌め込むだけで所定位置に配索物28を保持できるため、組付作業や分解作業が容易にできる。
【0060】
こうして両突起部60,60の間にグロメット70が嵌め込まれた仕切用横板54Aの上縁の上側に、仕切板30が近接して設置される。
【0061】
仕切板30の下縁は、仕切用横板54Aの上縁に沿うように左右方向に直線状に延びている。そして、仕切板30の下縁の両突起部60,60と対向する部位には、切欠部30aが形成されている。切欠部30aは、両突起部60,60の外郭線(前後方向から見て各突起部60の外裾面64、上端面63を結ぶ線)に沿う略台形状に形成されている。
【0062】
従って、
図7に示すように、切欠部30aに両突起部60,60を受け入れることにより、仕切板30は、仕切用横板54Aの上縁と仕切板30の下縁との間に僅かな隙間を残しただけで、仕切用横板54Aの上に設置することができる。
【0063】
仕切板30の設置により、グロメット70の上方への動きが規制されるため、グロメット70の抜け外れを防ぐことができる。
【0064】
また、仕切板30を仕切用横板54Aの上に設置する際には、仕切板30を簡単に仕切用横板54Aに対して位置決めすることができる。すなわち、切欠部30aは下側が広く開口している。対する両突起部60の外郭線は、左右の外裾面64,64によって上端の狭い末広がり形状をしている。従って、これら両者の嵌め合いにより、仕切板30を左右方向の所定位置に簡単に導くことができる。
【0065】
仕切板30を仕切用横板54Aの上に設置した後、パッキン75(封止部材)を取り付けることにより、両者の間の僅かな隙間が塞がれる(パッキン75は、
図3において実線で、
図7において仮想線で示す)。そうすることで、配索物28を横切らせながらエンジン室7aの前側をほぼ完全に封止することができ、エンジン室7aの熱や騒音が前方に漏れ出すのを効果的に抑制することができる。
【0066】
(変形例1)
図8に、上述した実施形態の変形例を示す。先の実施形態では、2本の配索物28を通す場合について説明したが、両突起部60,60の間に通される配索物28の本数や配置、形状等は、仕様に応じて適宜変更することができ、また、それに合わせて突起部60の配置や形状、グロメット70の形状も適宜変更することができる。
【0067】
例えば、同図の(a)に示すように、両突起部60,60を縦長に形成し、その間に、複数の貫通孔73が上下多段に並ぶように形成されている縦長のグロメット70を装着してもよい。また、同図の(b)に示すように、両突起部60,60を左右方向に離して形成し、その間に、複数の貫通孔73が横方向に並ぶように形成されている横長のグロメット70を装着してもよい。
【0068】
(変形例2)
図9に、上述した実施形態の他の変形例を示す。先の実施形態では、突起部60が仕切用横板54Aと一体に形成されている場合について説明したが、突起部60は、仕切用横板54Aとは別個に形成された別部材で構成してもよい。そうすれば、突起部60の形状等の変更が容易にでき、汎用性に優れるうえ、仕切用横板54A本来の強度、剛性を損なうおそれもない。
【0069】
例えば、同図の(a)や(b)に示すように、金属板を用いて、先の実施形態における一対の突起部60に相当する突出部80aと、これら突出部80aを一体に支持する基部80bとを有する接合片80を形成し、その接合片80を仕切用横板54Aの側面の所定部位に溶接して固定することができる。
【0070】
また、各突起部60を別々に形成し、それぞれが仕切用横板54Aの上縁の任意の位置に固定できるようにしてもよい。例えば、
図10に示すように、個々の突起部60に相当する突起部材85の下部に、前後方向に離れて互いに対向する一対の脚部85a,85aを設け、その間に横板54の上縁がスライド自在に受け入れられるように構成する。そして、脚部85aには、雌ねじの形成されたネジ孔85bを前後方向に貫通するように形成する。そうして、そのネジ孔85bにボルト等の締結具をねじ込むことにより、各突起部材85を仕切用横板54Aの任意の位置に固定する。
【0071】
なお、本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態等に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【0072】
例えば、突起部を有する板体は仕切用横板54Aに限らず、それ以外の横板54や縦板52であってもよい。グロメット70を用いずに、両突起部60,60と配索物28との間の隙間を直接パッキン75等で封止してもよい。グロメット70は、配索物28の種類ごとに準備された複数の部分グロメットで構成してもよい。そうすれば、配索物28ごとに分けて組み付けや分解ができるので、作業性に優れる。