特開 2024-61114 作業用車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024061114

(43)【公開日】2024-05-07

(54)【発明の名称】作業用車両

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/16 20060101AFI20240425BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

E02F9/16 E

E02F9/24 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022168840

(22)【出願日】2022-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000150154

【氏名又は名称】株式会社竹内製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】弁理士法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮田 一毅

(72)【発明者】

【氏名】石合 昭宏

(72)【発明者】

【氏名】坂牧 和広

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015EA03

2D015EA05

2D015GA01

2D015GB04

2D015GB06

(57)【要約】

【課題】清掃性および組付け性に優れると共に、軽量で簡素な構造によって撓み防止が可能なルーフガードを備える作業用車両を提供する。
【解決手段】操縦室１６にルーフガード７０が設けられる作業用車両１であって、ルーフガード７０は、操縦室１６の上面前方に固定される枠体７２と、枠体７２の後フレーム７２ｄに対して上下方向に回動可能に蝶着される前部ガード７４と、枠体７２の後フレーム７２ｄに対して前部１１０が固定される後部ガード７６と、を備え、枠体７２と前部ガード７４とは、スライドステー１００によって接続され、スライドステー１００は、枠体７２と前部ガード７４との最大開口位置を規制すると共に、最大開口位置において、開口状態を保持可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操縦室にルーフガードが設けられる作業用車両であって、
前記ルーフガードは、前記操縦室の上面前方に固定される枠体と、前記枠体の後フレームに対して上下方向に回動可能に蝶着される前部ガードと、前記枠体の前記後フレームに対して前部が固定される後部ガードと、を備え、
前記枠体と前記前部ガードとは、スライドステーによって接続され、
前記スライドステーは、前記枠体と前記前部ガードとの最大開口位置を規制すると共に、前記最大開口位置において、開口状態を保持可能であること
を特徴とする作業用車両。

【請求項2】

前記前部ガードを回動させる一対の回動連結部材が前記枠体の前記後フレームに設けられており、
前記回動連結部材は、補強部材を介して前記前部ガードに固定されていること
を特徴とする請求項１記載の作業用車両。

【請求項3】

前記後部ガードの前記前部は、前記回動連結部材間において、前記枠体の前記後フレームに対して固定部材もしくは溶接によって固定されていること
を特徴とする請求項２に記載の作業用車両。

【請求項4】

閉口状態において、前記枠体の前記後フレームに蝶着されていない側の前記前部ガードの端部は、固定部材によって前記枠体に固定されること
を特徴とする請求項３に記載の作業用車両。

【請求項5】

前記枠体と前記前部ガードとの接触面には、衝撃吸収用の弾性体が取付けられていること
を特徴とする請求項４に記載の作業用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧により作動する作業装置を備える作業用車両に関する。

【背景技術】

【0002】

作業用車両の例として、走行用のタイヤもしくはクローラが取付けられた下部体と、下部体の上に配設された上部体と、下部体もしくは上部体に取付けられて油圧により作動する作業装置を備えるエクスカベータ、ローダ等が従来より知られている。

【0003】

上記のような作業用車両には、岩石の落下等から操縦室を保護するためのルーフガードが設けられる。ルーフガードは、操縦室の上部にボルト等の固定部材によって固定されており、清掃やメンテナンスの際には、全ての固定部材を取り外してルーフガードごと取り外す必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８－１０９６５８号公報

【特許文献2】特許５３９３８５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１（特開平８－１０９６５８号公報参照）には、操縦室に固設された左右一対のブラケットに対してルーフガードの上端両端部が軸着され、前後方向に回動可能なルーフガードが開示されている。この構成によれば、ワンタッチでルーフガードを開閉できるため、清掃の度に固定部材を脱着する手間がかからない。しかし、ルーフガードの開閉による負荷、クリープ、落下物による衝撃等により天井が撓んでしまうという課題があった。また、ガスシリンダによってルーフガードの開口が保持されるため、ガスシリンダに不具合が生じた場合、ルーフガードを支えきれず、挟まれ事故につながる恐れがあった。また、操縦室の上面に部品を直接取付けるため、組付け性が悪いという課題があった。

【0006】

特許文献１に対し、特許文献２（特許５３９３８５０号公報参照）には、操縦室の上面に固定フレームが固設され、固定フレームに対して開閉ガード部が回動可能に取付けられるルーフガードが開示されている。この構成によれば、天井の撓み防止効果を高められるものの、固定フレームの撓みを防止するため、固定フレームを堅牢な構造とする必要があった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、清掃性および組付け性に優れると共に、軽量で簡素な構造によって撓み防止が可能なルーフガードを備える作業用車両を提供することを目的とする。

【0008】

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

【0009】

本発明に係る作業用車両は、操縦室にルーフガードが設けられる作業用車両であって、前記ルーフガードは、前記操縦室の上面前方に固定される枠体と、前記枠体の後フレームに対して上下方向に回動可能に蝶着される前部ガードと、前記枠体の前記後フレームに対して前部が固定される後部ガードと、を備え、前記枠体と前記前部ガードとは、スライドステーによって接続され、前記スライドステーは、前記枠体と前記前部ガードとの最大開口位置を規制すると共に、前記最大開口位置において、開口状態を保持可能であることを要件とする。

【0010】

上記の構成によれば、回動により前部ガードの一端を持ち上げることで開口できるため、清掃性が向上する。また、前部ガードを最大開口位置まで持ち上げると、スライドステーによって開口状態が自動でロックされるため、前部ガードによる挟まれ事故を防止できる。また、操作室の上面に枠体を介して前部ガードを配設することで、前部ガード取付け時の手間のかかる位置決めが不要となるため、組付け性が向上する。また、軽量で簡素な構造によって後フレームの撓みを抑制することができる。

【0011】

また、前記前部ガードを回動させる一対の回動連結部材が前記枠体の前記後フレームに設けられており、前記回動連結部材は、補強部材を介して前記前部ガードに固定されていることが好ましい。

【0012】

また、前記後部ガードの前記前部は、前記回動連結部材間において、前記枠体の前記後フレームに対して固定部材もしくは溶接によって固定されていることが好ましい。

【0013】

また、閉口状態において、前記枠体の前記後フレームに蝶着されていない側の前記前部ガードの端部は、固定部材によって前記枠体に固定されることが好ましい。

【0014】

また、前記枠体と前記前部ガードとの接触面には、衝撃吸収用の弾性体が取付けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、清掃性および組付け性に優れると共に、軽量で簡素な構造によって撓み防止が可能なルーフガードを備える作業用車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る作業用車両の例を示す斜視図である。

【図2】図２Ａは、図１の作業用車両のルーフガードの閉口状態を示す斜視図である。図２Ｂは、図１の作業用車両のルーフガードの開口状態を示す斜視図である。

【図3】図３は、ルーフガードの平面図である。

【図4】図４は、ルーフガードの下方からの斜視図である。

【図5】図５は、図２ＡのV部の拡大図である。

【図6】図６は、図３のVI－VI線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る作業用車両１の例を示す概略図（左前部上方からの斜視図）である。なお、説明の便宜上、図中において矢印により上下、左右、前後の方向を示す場合がある。また、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

【0018】

はじめに、作業用車両１の全体構成について説明する。作業用車両１として、エクスカベータを例に挙げて説明する。ただし、作業用車両１は、エクスカベータに限定されるものではない。

【0019】

図１に示すように、作業用車両１は、走行装置１０が取付けられた下部体２を備えている。作業用車両１は、下部体２の上に旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に配設された上部体３を備えている。作業用車両１は、下部体２や上部体３に取付けられて油圧により作動する作業装置１２、１４を備えている。

【0020】

上部体３は、前部側に作業者（オペレータ）が乗車して走行や作業の操作を行う操縦室（キャビンもしくはキャノピー）１６を備えている。上部体３は、作業者の操作に応じて走行装置１０および作業装置１２、１４の制御を行う制御装置６０を備えている。上部体３は、後部側に駆動源（本実施形態においては、エンジン）１８が収容される機器室２０を備えている。ただし、駆動源１８はエンジンに限定されるものではない。変形例として、作業用車両１は、エンジンに代えて、もしくは、エンジンと共に、バッテリー駆動の電気モータを備える構成としてもよい（不図示）。

【0021】

走行装置１０の例として、前後に２輪ずつ配置された４輪の走行輪２６を備えている。走行輪２６は、ホイール２６Ａの外周にタイヤ２６Ｂが嵌設されている（シングル式、ダブル式の両方の場合がある）。ただし、走行装置１０は、走行輪２６に限定されるものではない。変形例として、作業用車両１は、走行輪２６に代えて無限軌道（クローラ）を備える構成としてもよい（不図示）。

【0022】

走行輪２６は、走行油圧モータ（不図示）によって駆動される。なお、上記の走行油圧モータは油圧によって作動する。当該油圧を発生させる油圧ポンプ（不図示）は、上部体３に配設される。当該油圧ポンプは、駆動源１８によって駆動される。すなわち、上記の走行装置１０は、当該油圧ポンプから送出される圧油を受けて作動する。

【0023】

作業装置１２の例として、排土板２２を備えている。排土板２２は、上下（前後成分を含む）に揺動可能に下部体２に取付けられている。排土板２２は、油圧シリンダ３２によって駆動される。ただし、作業装置１２は、上記の構成に限定されるものではない。

【0024】

作業装置１４の例として、ブーム４２、アーム４４、およびアタッチメント（本実施形態においては、バケット）４６を備えている。ただし、アタッチメント４６はバケットに限定されるものではない。ブーム４２は、上下（前後成分を含む）に揺動可能に上部体３に取付けられている。本実施形態においては、上部体３とブーム４２との間にブームブラケット４８が設けられている。ブームブラケット４８によって、ブーム４２は上部体３に対して左右（前後成分を含む）に揺動可能となる。なお、ブームブラケット４８は省略されてもよい。アーム４４は、上下（前後成分を含む）に揺動可能にブーム４２に取付けられている。アタッチメント４６は、上下（前後成分を含む）に揺動可能にアーム４４に取付けられている。ブーム４２は、油圧シリンダ５２によって駆動される。アーム４４は、油圧シリンダ５４によって駆動される。アタッチメント４６は、油圧シリンダ５６によって駆動される。ただし、作業装置１４は、上記の構成に限定されるものではない。

【0025】

上記の各油圧シリンダは油圧によって作動する。当該油圧を発生させる油圧ポンプ（不図示）は、上部体３に配設される。当該油圧ポンプは、駆動源１８によって駆動される。すなわち、上記の作業装置１２、１４は、当該油圧ポンプから送出される圧油を受けて作動する。

【0026】

なお、本実施形態に係る作業用車両１における走行および作業のためのその他の機構については、公知の作業用車両（エクスカベータ）と同様であるため、詳細の説明を省略する。

【0027】

続いて、本実施形態に特徴的なルーフガード７０について詳しく説明する。図１に示すように、ルーフガード７０は、操縦室１６の上面に設けられ、岩石の落下等から操縦室１６を保護するものである。なお、ここでいう操縦室１６の「上面」とは、操縦室１６のサイドフレーム１６ａの上端部分と、サイドフレーム１６ａを横架する前面上部フレーム１６ｂおよび背面上部フレーム１６ｃと、これらのフレームに張り渡された天井と、の総称である。

【0028】

ルーフガード７０は、枠体７２、前部ガード７４、および後部ガード７６を備えている。

【0029】

枠体７２は、図３および図４に示すように、左フレーム７２ａ、右フレーム７２ｂ、前フレーム７２ｃ、および後フレーム７２ｄの四辺からなる平面視略矩形状の枠体である。なお、作業用車両１が天窓を備える場合は、平面視で天窓の外縁部と略一致させて枠体７２が形成される。

【0030】

左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂは、一枚の金属板を用いて操縦室１６の上面の形状に沿うように前方側の端部（以下、前端という）が下側に折り曲げられて形成されている。左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂの前端には、固定部材（例えば、ボルト等）８０が挿通される貫通孔８０ａが穿設されている。また、左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂの後端には、固定部材（例えば、ボルト等）８２が挿通される貫通孔８２ａが穿設されている。

【0031】

前フレーム７２ｃは、一枚の金属板を用いて左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂの前端同士を横架するように配設されている。

【0032】

後フレーム７２ｄは、一枚の金属板を用いて左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂの後端同士を架設するように配設されている。後フレーム７２ｄの左右方向における両端には、固定部材８０が挿通される貫通孔８０ａが穿設されている。また、貫通孔８０ａのすぐ内側には、固定部材８２が挿通される貫通孔８２ａが穿設されている。また、貫通孔８２ａの内側には、回動連結部材（例えば、ヒンジ等）８６が蝶着される幅広部が前方向に突出して形成されており、幅広部には、固定部材（例えば、ボルト等）８８が挿通される貫通孔８８ａが穿設されている。さらに、幅広部の内側（すなわち、一対の回動連結部材８６間）には、固定部材（例えば、ボルト等）８４が挿通される少なくとも一つ（本実施形態においては三つ）の貫通孔８４ａが穿設されている。

【0033】

本実施形態においては、前フレーム７２ｃおよび後フレーム７２ｄは、左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂに夫々溶接されて枠体７２として一体的に形成されている。ただし、枠体７２は、金型を用いた一体成型や、その他の公知の成形方法によって形成されてもよい。

【0034】

前部ガード７４は、複数のリブ９０が左右方向に一定間隔で連結された格子状のガード部材である。前部ガード７４は、枠体７２の上方に配設され、回動連結部材８６によって後フレーム７２ｄに対して上下方向に回動可能に蝶着されている。

【0035】

具体的に、後フレーム７２ｄは、幅広部に穿設された貫通孔８８ａと回動連結部材８６の後端とに固定部材８８が挿通されて回動連結部材８６が接合されている。他方、前部ガード７４は、図６に示すように、後部に下向きに開口する側面視Ｕ字状の補強部材９４を有し、補強部材９４は、凹状部に補強ブロック９６を有し、回動連結部材８６の前端が補強ブロック９６に溶接されている。また、補強部材９４の下方には、側面視Ｌ字状の補強部材９８が溶接されており、補強部材９４、９８が角筒構造となるように形成されている。これによれば、前部ガード７４と回動連結部材８６との接合部を補強できると共に、後端が切り欠かれたリブ９０を補強部材９４に載置して溶接することで、前部ガード７４の強度を上げることができる。

【0036】

また、枠体７２と前部ガード７４とは、スライドステー１００によって接続されている。具体的に、前部ガード７４の右側面にアーム１００ａの一端が回動可能に取付けられると共に、右フレーム７２ｂ上に固着されたレール１００ｂにアーム１００ａの他端が摺動可能に取付けられている。すなわち、前部ガード７４の開閉に連動してアーム１００ａがレール１００ｂを摺動すると共に、前部ガード７４の開口範囲（最大開口位置）がレール１００ｂによって規制される構成である。なお、スライドステー１００は右フレーム７２ｂに限らず、左フレーム７２ａもしくはその両方に設けてもよい。

【0037】

レール１００ｂの最奥側（前部ガード７４が最大開口となる位置）には、窪み１００ｃが設けられており、アーム１００ａが窪み１００ｃに落ち込むことで摺動が規制される。すなわち、前部ガード７４が最大開口位置まで開口された際、スライドステー１００に自動的にロックがかかり、最大開口位置において前部ガード７４の開口状態が保持される構成である。これによれば、前部ガード７４を再度持ち上げてロックを解除するまで開口状態が保持されるため、前部ガード７４による挟まれ事故を防止できる。

【0038】

前部ガード７４の前方側（後フレーム７２ｄに蝶着されていない側）端部の両側面には、ブラケット１２０が形成されている。閉口状態において、ブラケット１２０と、左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂに溶接等によって固着された係止部材１２２と、に固定部材（例えば、ボルト等）１２４が挿通されることで、前部ガード７４が枠体７２に対して固定されている。前部ガード７４を開口するためには、固定部材１２４を取り外し、前部ガード７４の前方に形成された取手９２を持ち上げるだけで前部ガード７４を開口することができる。これによれば、前部ガード７４を開口する度に、ルーフガードを操縦室に固定している全ての固定部材を取り外す必要がないため、特に清掃工程を簡略化することができる。

【0039】

後部ガード７６は、その下面に複数のリブが左右方向に一定間隔で連結された箱状のガード部材である。後部ガード７６は、枠体７２の後方に配設され、後部ガード７６の前端に形成された前部１１０が後フレーム７２ｄに対して固定されている。

【0040】

前部１１０は、後部ガード７６に溶接された側面視Ｌ字状の一枚の金属板を用いて構成されており、その上面（Ｌ字の長尺面）の左右方向における両端には、固定部材８２が挿通される貫通孔８２ａが穿設されている。また、貫通孔８２ａの内側には、回動連結部材８６を回避するための凹部が形成されている。また、凹部の内側（すなわち、一対の回動連結部材８６間）には、固定部材８４が挿通される少なくとも一つ（本実施形態においては三つ）の貫通孔８４ａが穿設されている。

【0041】

前部１１０は、後フレーム７２ｄ上に重ねて配設され、左フレーム７２ａ、右フレーム７２ｂ、後フレーム７２ｄ、および前部１１０に穿設された貫通孔８２ａに固定部材８２が挿通されると共に、後フレーム７２ｄおよび前部１１０に穿設された貫通孔８４ａに固定部材８４が挿通されることで、枠体７２と後部ガード７６とがルーフガード７０として一体的に組立てられる。このように、後フレーム７２ｄが前部１１０によって押止され、さらに、回動連結部材８６間が固定部材８４によって締結されることで、後フレーム７２ｄが補強され、前部ガード７４の開閉による負荷、クリープ、落下物による衝撃等による撓みを防止することができる。また、従来技術のように枠体（固定フレーム）を堅牢（大きく、重い）な構成としたり、操縦室１６に新たなフレームを配設したりする必要がなく、軽量で簡素な構造のルーフガードとすることができる。なお、後フレーム７２ｄと前部１１０とは、貫通孔８４ａを穿設せず、溶接によって接合されてもよい。

【0042】

操縦室１６の上面（具体的に、サイドフレーム１６ａ、前面上部フレーム１６ｂ、および背面上部フレーム１６ｃのフレーム部分）には、左フレーム７２ａ、右フレーム７２ｂ、後フレーム７２ｄ、および後部ガード７６の後方両側面に形成されたブラケット１１２に穿設された貫通孔８０ａに対応する係止部材（不図示）が溶接等によって固着されており、貫通孔８０ａに固定部材８０が挿通されることで操縦室１６の上面にルーフガード７０が固定される。このように、予め一体的に組立てられたルーフガード７０が操縦室１６に取付けられるため、回動連結部材８６やスライドステー１００との細かな位置決め等の手間のかかる作業が不要となり、組付け性が向上する。

【0043】

本実施形態において、左フレーム７２ａおよび右フレーム７２ｂの表面には、弾性体１３０（例えば、エラストマー等）が取付けられており、前部ガード７４の左右両側面には、弾性体１３０と接触する受け部１３２が形成されている。これによれば、前部ガード７４を閉口する際、前部ガード７４と枠体７２とが衝突して発生する衝撃を抑制することができる。また、枠体７２を介することで、操縦室１６の上面へ伝わる衝撃を分散することができる。

【0044】

以上説明した通り、上記の作業用車両によれば、清掃性および組付け性に優れると共に、軽量で簡素な構造によって撓み防止が可能なルーフガードを実現することができる。

【0045】

本発明は、上記の実施形態（エクスカベータ）に限定されるものではない。本発明は、その他の作業用車両（ローダ、キャリア等）に対して同様に適用できる。

【符号の説明】

【0046】

１ 作業用車両
２ 下部体
３ 上部体
１０ 走行装置
１２、１４ 作業装置
１６ 操縦室
７０ ルーフガード
７２ 枠体
７４ 前部ガード
７６ 後部ガード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】