特許 7590157 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/24 20060101AFI20241119BHJP

【ＦＩ】

E02F9/24 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020182619

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022072916

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-10-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 雅史

(72)【発明者】

【氏名】清水 剛

(72)【発明者】

【氏名】小峯 駿

(72)【発明者】

【氏名】小山 直也

【審査官】七字 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５８０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２７７４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０４Ｆ ９／００

Ｅ０４Ｆ ９／０８

Ｂ６０Ｒ １９／０２

Ｂ６０Ｒ １９／５２

日本意匠分類 Ｋ３－３２１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に設けられ、外気を導入するための吸気口を有する外装カバーで覆われた上部旋回体と、前記上部旋回体の前方に設けられた作業機と、前記作業機を操作するオペレータが搭乗するキャブと、前記吸気口の近傍に所定間隔を空けて前記外装カバーと対面するように設けられ、前記外装カバーを保護するガードと、を備えた作業機械において、
前記ガードは、前記ガードにおける前記作業機械の走行方向の後方から前端部まで前記外装カバーの側面との隙間が徐々に狭くなるように傾けて取り付けられることで、前記作業機械の走行方向の前方から前記外装カバーと前記ガードとの間に侵入しようとする異物を前記外装カバーから離れる方向へ誘導する異物誘導機構として機能することを特徴とする作業機械。

【請求項2】

下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に設けられ、外気を導入するための吸気口を有する外装カバーで覆われた上部旋回体と、前記上部旋回体の前方に設けられた作業機と、前記作業機を操作するオペレータが搭乗するキャブと、前記吸気口の近傍に所定間隔を空けて前記外装カバーと対面するように設けられ、前記外装カバーを保護するガードと、を備えた作業機械において、
前記作業機械の走行方向の前方から前記外装カバーと前記ガードとの間に侵入しようとする異物を前記外装カバーから離れる方向へ誘導する異物誘導機構を備え、
前記異物誘導機構は、前記外装カバーの側面と前記ガードとの間を覆うガード板で構成され、前記ガード板は、前記走行方向の前方から後方に向かって前記外装カバーの側面との距離が大きくなるように傾斜して設けられていることを特徴とする作業機械。

【請求項3】

下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に設けられ、外気を導入するための吸気口を有する外装カバーで覆われた上部旋回体と、前記上部旋回体の前方に設けられた作業機と、前記作業機を操作するオペレータが搭乗するキャブと、前記吸気口の近傍に所定間隔を空けて前記外装カバーと対面するように設けられ、前記外装カバーを保護するガードと、を備えた作業機械において、
前記作業機械の走行方向の前方から前記外装カバーと前記ガードとの間に侵入しようとする異物を前記外装カバーから離れる方向へ誘導する異物誘導機構を備え、
前記異物誘導機構は、前記外装カバーの側面と前記ガードとの間を覆うガード板で構成され、前記ガード板は、前記走行方向の前方から後方に向かって前記外装カバーの側面との距離が大きくなるように傾斜して設けられており、
前記ガードは、枠状部材と、前記枠状部材の内周側空間に設けられ、前記吸気口の少なくとも一部と対面する板状部材とを有し、
前記ガードは、前記外装カバーに対して回動自在に取り付けられていることを特徴とする作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の作業機械として、特許文献１に開示されるように、稼働時に周囲の障害物への接触や衝突による外装カバーの損傷を防ぐためのガードを備えているものが知られている。

【0003】

このようなガードを備えた作業機械は、特に、周囲が木々などの障害物で覆われ、この障害物との間に十分な距離をとれない林道のような作業環境下において、多用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６１１７１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この種の作業機械では、外装カバー内に、原動機であるエンジンや、ラジエータやオイルクーラを含む熱交換器ユニットなどが設置されており、外装カバーには、熱交換器ユニットに外気を導入するための吸気口が設けられている。そのため、ガードは、吸気口からの外気の導入を妨げないように、外装カバーとの間に一定の間隔を取って設ける必要がある。

【0006】

しかしながら、作業機械が狭い林道内で走行する際に、林道の木々と十分な間隔を取ることができないことも多く、走行方向の前方から枝木（異物）がガードと外装カバーとの間に入り込み、入り込んだ枝木でカバーを損傷する可能性がある。

【0007】

本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気口からの外気の導入を確保しつつ、走行方向の前方から異物が外装カバーとガードとの間に侵入するのを阻止し、異物による外装カバーの損傷を防止できる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】

【0008】

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に設けられ、外気を導入するための吸気口を有する外装カバーで覆われた上部旋回体と、前記上部旋回体の前方に設けられた作業機と、前記作業機を操作するオペレータが搭乗するキャブと、前記吸気口の近傍に所定間隔を空けて前記外装カバーと対面するように設けられ、前記外装カバーを保護するガードと、を備えた作業機械において、前記ガードは、前記ガードにおける前記作業機械の走行方向の後方から前端部まで前記外装カバーの側面との隙間が徐々に狭くなるように傾けて取り付けられることで、前記作業機械の走行方向の前方から前記外装カバーと前記ガードとの間に侵入しようとする異物を前記外装カバーから離れる方向へ誘導する異物誘導機構として機能することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、吸気口からの外気の導入を確保しつつ、走行方向の前方から異物が外装カバーとガードとの間に侵入するのを阻止し、異物による外装カバーの損傷を防止できる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】図１に示す油圧ショベルの上部旋回体の要部を示す斜視図である。

【図3】上面ガード部材を示す斜視図である。

【図4】サポート部材の取付状態を示す斜視図である。

【図5】左側面ガード部材を示す側面図である。

【図6】左側面ガード部材とサポート部材の取付状態を下から見た斜視図である。

【図7】従来の左側面ガード部材の取付状態を示す平面図である。

【図8】第１実施形態における左側面ガード部材の取付状態を示す平面図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルの上部旋回体の要部を示す斜視図である。

【図10】図９に示す油圧ショベルを後方から見た斜視図である。

【図11】左側面ガード部材を示す平面図である。

【図12】左側面ガード部材を示す斜視図である。

【図13】左側面ガード部材を裏面側から見た斜視図である。

【図14】左側面ガード部材の取付状態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。

【0012】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

【0013】

油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３とを備える。下部走行体２および上部旋回体３は、車両本体の一例である。下部走行体２は、左右一対の無限軌道を備える。そして、走行モータ（図示省略）の回転が伝達されて左右一対の無限軌道が回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、無限軌道に代えて、装輪式であってもよい。

【0014】

上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）によって旋回可能な状態で下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられたフロント作業機（作業機）４と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ７と、旋回フレーム５の後部に配置されたカウンタウェイト６と、旋回フレーム５に設置されたエンジンや熱交換器ユニット（ラジエータ、インタークーラ、オイルクーラ）１７などを覆う外装カバー１０とを主に備える。

【0015】

フロント作業機４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、およびバケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ～４ｆとを含む。カウンタウェイト６は、フロント作業機４との重量バランスを取るためのもので、上部旋回体３の後端に取り付けられた重量物である。

【0016】

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。そして、キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、フロント作業機４が動作する。

【0017】

外装カバー１０は、外気を冷却風として内部空間に取り込む吸気口１４と、取り込まれた空気を排出する排気口（図示せず）が形成されている。また、図１において図示は省略しているが、外装カバー１０には、外装カバー１０を保護するためのガードが複数設けられている。これらガードの構造について、以下、詳しく説明する。

【0018】

図２は図１に示す油圧ショベル１の上部旋回体３の要部を示す斜視図、図３は上面ガード部材２３を示す斜視図、図４はサポート部材２５の取付状態を示す斜視図、図５は左側面ガード部材２１を示す側面図、図６は左側面ガード部材２１とサポート部材２５の取付状態を下から見た斜視図である。

【0019】

図２に示すように、外装カバー１０は、キャブ７側の左側面カバー１１と、キャブ７と反対側の右側面カバー１２と、上部の上面カバー１３とを備えている。そして、左側面カバー１１の側方には所定間隔を空けて左側面ガード部材（ガード、異物誘導機構）２１が設けられ、右側面カバー１２の右側方には所定間隔を空けて右側面ガード部材２２が設けられ、上面カバー１３の上方には同じく所定間隔を空けて上面ガード部材２３が設けられている。なお、キャブ７の前面、上面および後面にも、所定間隔を空けてキャブガード部材２４が設けられている。

【0020】

左側面カバー１１には、熱交換器ユニット１７に外気を導入するための吸気口１４が上段、中段、下段に分かれて設けられている。各吸気口１４には、メッシュカバー１５が設けられ、このメッシュカバー１５と左側面カバー１１の一部は、左側面ガード部材２１によって保護されている。

【0021】

上面ガード部材２３は、図３に示すように、上面カバー１３に一対のヒンジ部材３０を介して取り付けられ、上面カバー１３を覆う倒伏状態から上面カバー１３の上方を開放する開放状態まで回動できるようになっている。そして、倒伏状態では、上面ガード部材２３の先端部側が、上面カバー１３に一端が固定された左側ブラケット３１および右側ブラケット３２のそれぞれの中間部に設けられた受部３３，３４に当接するようになっている。

【0022】

また、左側ブラケット３１の他端にはサポート部材２５が、右側ブラケット３２の他端には右側面ガード部材２２がそれぞれ固定され、さらにサポート部材２５には左側面ガード部材２１が固定されている。

【0023】

サポート部材２５は、図４に示すように、前後方向に沿う水平部２５ａと、垂直部２５ｂと、水平部２５ａの後端部と垂直部２５ｂの上端部を連結する湾曲部２５ｃとを有し、水平部２５ａに固定されたブラケット３５に左側ブラケット３１の他端がボルト３８で固定されている。

【0024】

また、サポート部材２５の水平部２５ａには下方へ延びるブラケット３６が固定され、垂直部２５ｂには外方へ延びるヒンジ３７が上下に一対で設けられている（図５参照）。

【0025】

サポート部材２５は、図５に示すように、垂直部２５ｂの下端部に設けられたブラケット２６が旋回フレーム５に複数のボルト３９によって固定されている。

【0026】

また、サポート部材２５の垂直部２５ｂには、左側面ガード部材２１の後方側が一対のヒンジ３７を介して回動自在に取り付けられている。そして、左側面ガード部材２１の前方側が回動することにより、左側面ガード部材２１が吸気口１４の側方部分を遮蔽または開放することができるように構成されている。

【0027】

この左側面ガード部材２１は、上下方向に長い円環状の枠状部材２１ａを有し、この枠状部材２１ａの内周側空間の下側部分に板状部材２１ｂが設けられている。板状部材２１ｂは、吸気口１４の少なくとも一部と対面する位置に設けられており、板状部材２１ｂが吸気口１４に設けられたメッシュカバー１５を保護するようになっている。また、枠状部材２１ａの上側部分には横方向に延びる３本の棒状部材２１ｃが上下方向に所定間隔を空けて設けられ、これにより吸気口１４に設けられたメッシュカバー１５を保護するとともに吸気口１４からの外気の取入れが抵抗なく行えるようになっている。なお、この板状部材２１ｂおよびこれら棒状部材２１ｃの代わりに、穴空きの保護プレートなどを設けても良い。

【0028】

また、枠状部材２１ａの上部内周側には、図６にも示すように、ブラケット４０が固定され、Ｌ字状の連結部材４１を介してサポート部材２５のブラケット３６に固定されている。なお、ブラケット４０と連結部材４１とは、ボルト４２およびナット４３により固定され、連結部材４１とブラケット３６とは、複数のボルト４４およびナット４５（図４参照）により固定される。そして、例えば、この連結部材４１のボルト４２が挿通される穴が長穴等になっていて、ボルト４２での締め付け位置を変更することによって、左側面ガード部材２１の左側面カバー１１に対する向き（傾き）を変更できるようになっている。

【0029】

このように構成された油圧ショベル１の効果について、従来例と比較して説明する。図７は従来の左側面ガード部材の取付状態を示す平面図、図８は第１実施形態における左側面ガード部材の取付状態を示す平面図である。

【0030】

図７に示すように、従来例では、左側面ガード部材２１は、左側面カバー１１にほぼ平行に取り付けられている。そして、左側面ガード部材２１と左側面カバー１１との隙間は、例えば５０ｍｍ程度であるため、走行方向の前方から左側面カバー１１と左側面ガード部材２１との間に枝木などの障害物（異物）が進入し、吸気口１４のメッシュカバー１５や左側面カバー１１を損傷する可能性がある。

【0031】

一方、第１実施形態では、図８に示すように、左側面ガード部材２１は、左側面カバー１１との隙間が走行方向に向かって徐々に狭くなるように取り付けられ、左側面ガード部材２１の前端部と左側面カバー１１との間に殆ど隙間がない。そのため、走行方向の前方から左側面カバー１１と左側面ガード部材２１との間に侵入しようとする障害物は、左側面ガード部材２１により、左側面カバー１１から離れる方向（図７の右側）へ誘導される。その結果、第１実施形態によれば、吸気口１４からの外気の導入を確保しつつ、左側面カバー１１と左側面ガード部材２１との間に障害物が侵入するのを阻止でき、左側面カバー１１や吸気口１４のメッシュカバー１５を損傷することを防止できる。

【0032】

［第２実施形態］
次に、本発明に係る作業機械の第２実施形態について、図面を用いて説明する。図９は本発明の第２実施形態に係る油圧ショベル１０１の上部旋回体３の要部を示す斜視図、図１０は図９に示す油圧ショベル１０１を後方から見た斜視図、図１１は左側面ガード部材２１を示す平面図、図１２は左側面ガード部材２１を示す斜視図、図１３は左側面ガード部材２１を裏面側から見た斜視図である。

【0033】

第２実施形態では、図９および図１０に示すように、左側面ガード部材２１の前方側に、ガード板（異物誘導機構）５０が取り付けられている。このガード板５０は、図１１に示すように、左側面ガード部材２１の枠状部材２１ａと平行な後方側平行板部５２と、同じく左側面ガード部材２１の枠状部材２１ａと平行な前方側平行板部５３と、後方側平行板部５２の前方側と前方側平行板部５３の後方側を連結する傾斜板部５１とを備える。傾斜板部５１は、前方から後方に向かって左側面カバー１１との距離が大きくなるように傾斜している。そして、後方側平行板部５２が左側面ガード部材２１の枠状部材２１ａの前方側垂直部分の左側面カバー１１側に溶接等で固定されている。

【0034】

また、このガード板５０は、図１２および図１３に示すように、上端が左側面ガード部材２１の２／３程度の高さ位置で、下端が左側面ガード部材２１の下端と同位置となっていて、後方側平行板部５２は、左側面ガード部材２１の形状に合わせて下側程幅広に形成されている。ガード板５０の高さは、図９および図１０に示すように、上段にある吸気口１４の高さと概ね同じである。

【0035】

このように構成された油圧ショベル１０１の効果について、図を用いて説明する。図１４は左側面ガード部材２１の取付状態を示す平面図である。図１４に示すように、前方側にガード板５０が固定された左側面ガード部材２１は、左側面カバー１１とほぼ平行になるようにサポート部材２５に取り付けられ、この取付け状態において、前方側平行板部５３と左側面カバー１１との間に若干の隙間ができるように、ガード板５０の寸法が設定されている。たとえば、左側面カバー１１と左側面ガード部材２１との隙間が約９０ｍｍ～１００ｍｍで、左側面カバー１１とガード板５０の前方側平行板部５３との隙間が約１５ｍｍとなるように構成されている。

【0036】

この構成によれば、ガード板５０の傾斜板部５１は、左側面カバー１１との距離が走行方向に向かって徐々に狭くなる（近づく）ように取り付けられているため、吸気口１４からの外気の導入を確保しつつ、油圧ショベル１０１の走行方向の前方から左側面カバー１１とガード板５０との間に侵入しようとする枝木等の障害物を左側面カバー１１から離れる方向へ誘導できる。しかも、左側面カバー１１と左側面ガード部材２１との隙間が狭いため、枝木等の侵入を阻止できる。従って、左側面カバー１１や吸気口１４のメッシュカバー１５を損傷することを防止することができる。しかも、既存の油圧ショベルの左側面ガード部材に本実施形態に係るガード板５０を取り付けるだけの簡単な改造で、外装カバーを効果的に保護できる。

【0037】

なお、第１実施形態および第２実施形態では、本発明を油圧ショベル１，１０１に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、ホイールローダ、ダンプトラックを含む他の種類の作業機械にも適用可能であり、同様の効果を奏する。

【0038】

また、上記した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

【符号の説明】

【0039】

１，１０１ 作業機械（油圧ショベル）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体
４ フロント作業機（作業機）
７ キャブ
１０ 外装カバー
１１ 左側面カバー
１２ 右側面カバー
１３ 上面カバー
１４ 吸気口
１５ メッシュカバー
１７ 熱交換器ユニット
２１ 左側面ガード部材（ガード、異物誘導機構）
２１ａ 枠状部材
２１ｂ 板状部材
２１ｃ 棒状部材
２２ 右側面ガード部材
２３ 上面ガード部材
２５ サポート部材
５０ ガード板（異物誘導機構）
５１ 傾斜板部
５２ 後方側平行板部
５３ 前方側平行板部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】