(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体の上に機械本体を備えた作業機械であって、
前記機械本体は、
前記下部走行体に支持され、前記機械本体の底面を構成するアッパーフレームと、
前記アッパーフレームの前部に設置された作業装置と、
前記アッパーフレームの後部に設置されたカウンターウエイトと、
前記アッパーフレームの中間部に設置された機械室と、
前記機械室の周囲を覆うガードと、
を備え、
前記ガードは、
複数の支柱及び梁で構成されたガードフレームと、
前記ガードフレームに取り付けられるガードカバーと、
を有し、
前記アッパーフレームは、前後方向に延びて、前部に前記作業装置を支持するように立設された一対の縦板を有し、
前記ガードフレームは、前記縦板を跨いでいる横梁を有し、
前記縦板は、前記作業装置を支持する部分の後方に、前方から後方に向かって次第に低くなる傾斜部を有し、
少なくとも一方の縦板の前記傾斜部の上に、前後方向に延びるサポート梁が設けられ、
前記サポート梁の前端が前記傾斜部に連結され、当該サポート梁の後端が前記横梁とＴ字状に連結されている作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記サポート梁の後端が、後サポート支柱を介して前記縦板に連結されている作業機械。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の作業機械において、
前記サポート梁の前端が、前サポート支柱を介して前記傾斜部に連結され、
前記サポート梁の下側に、前記前サポート支柱から後方に向かって斜め上向きに延びる補強部が設けられている作業機械。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の作業機械において、
作動油タンクが、その側面を前記サポート梁に近接させた状態で前記アッパーフレームに設置され、
前記ガードカバーは、前記作動油タンクに隣接して設置されるステップカバーを含み、
前記作動油タンク側に位置する前記ステップカバーの端部が前記サポート梁に取り付けられている作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルやクレーン等の作業機械に関し、その中でも特にエンジン等の周囲を覆うガードのフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械が大型化すれば、それだけ大きな出力が必要になるため、エンジン等も大きなものになる。それに伴い、エンジン等の周囲を覆うガードも高くなる傾向がある。
【０００３】
ガードのフレームは、アッパーフレームに立てられた複数の支柱を基礎として構成されているのが一般的である。従って、ガードの高さが高くなればなるほど支柱が長くなって、揺れの影響を受け易くなるため、ガードは不安定になり易い。
【０００４】
また、本発明に関し、特許文献１の油圧ショベルの建屋カバーがある。そこでは、作動油タンクと左右方向に離れてユーティリティ室が設けられていて、これらの間に油圧機器が設置されている。ユーティリティ室の上面はユーティリティ室カバーで覆われており、油圧機器の上面は長方形板状の油圧機器カバーで覆われている。
【０００５】
油圧機器カバーの一方の側部はユーティリティ室カバーに取り付けられ、油圧機器カバーの他方の側部は作動油タンクに取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−５２４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、ガードが高くなる場合には、その不安定性を解消するために、支柱を太くして支柱の剛性を強化することや、支柱どうしの締結箇所を増加して連結強度を高めること、補強材を追加することなどが行われている。
【０００８】
ところが、これら方法では、いずれも材料のコストアップや作業工数の増加を招くため、より効率的な対応策が求められている。
【０００９】
特許文献１の油圧機器カバーもガードの不安定性の解消に役立つが、作動油タンクに固定されているため、油圧機器カバーの変形や破損を招くおそれがある。すなわち、作動油タンクはガードよりも剛性に優れるため、両者の剛性に差があり、揺れる度合も異なる。そのため、油圧機器カバーに固定された油圧機器カバーに歪みが生じて変形等を招くおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、アッパーフレームの構造をうまく利用することによって、効果的にガードの剛性が強化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】
【００１１】
本発明に係る作業装置は、下部走行体の上に機械本体を備えた作業機械である。前記機械本体は、前記下部走行体に支持され、前記機械本体の底面を構成するアッパーフレームと、前記アッパーフレームの前部に設置された作業装置と、前記アッパーフレームの後部に設置されたカウンターウエイトと、前記アッパーフレームの中間部に設置された機械室と、前記機械室の周囲を覆うガードとを備えている。前記ガードは、複数の支柱及び梁で構成されたガードフレームと、前記ガードフレームに取り付けられるガードカバーとを有している。
【００１２】
前記アッパーフレームは、前後方向に延びて、前部に前記作業装置を支持するように立設された一対の縦板を有している。前記縦板は、前記作業装置を支持する部分の後方に、前方から後方に向かって次第に低くなる傾斜部を有している。少なくとも一方の縦板の前記傾斜部の上に、前後方向に延びるサポート梁が設けられている。そして、前記サポート梁の前端が前記傾斜部に連結され、当該サポート梁の後端が前記ガードフレームに連結されている。
【００１３】
このような構成の作業機械によれば、サポート梁が強度部材の縦板の上に設けられているので、コンパクトで剛性に優れたサポート梁を構成することができる。しかも、サポート梁が縦板の傾斜部の上に設けられていて、その前端が傾斜部に連結されているので、サポート梁をよりコンパクトにすることができ、サポート梁の剛性をよりいっそう強化することができる。そして、このように剛性が強化されたサポート梁の後端がガードフレームに連結されているので、ガードの剛性を効果的に強化することができ、揺れの影響を受け難くできる。
【００１４】
前記サポート梁の後端が、後サポート支柱を介して前記縦板に連結されているようにするのが好ましい。
【００１５】
そうすれば、サポート梁の剛性がよりいっそう強化され、ガードを更に揺れ難くできる。
【００１６】
また、前記サポート梁の前端が、前サポート支柱を介して前記傾斜部に連結され、前記サポート梁の下側に、前記前サポート支柱から後方に向かって斜め上向きに延びる補強部が設けられているようにするのが好ましい。
【００１７】
そうすれば、サポート梁を直接縦板に連結すると、サポート梁が長くなって剛性が低下するような場合に、サポート梁を短くできる。前サポート支柱があっても、補強部によってサポート梁の剛性を効果的に強化できる。
【００１８】
また、作動油タンクが、その側面を前記サポート梁に近接させた状態で前記アッパーフレームに設置され、前記ガードカバーは、前記作動油タンクに隣接して設置されるステップカバーを含む場合には、前記作動油タンク側に位置する前記ステップカバーの端部が前記サポート梁に取り付けられているようにするのが好ましい。
【００１９】
そうすれば、ステップカバーを作動油タンクから独立して設置することができるので、揺れ度合の違いによってステップカバーに生じる歪みを無くすことができ、ステップカバーの変形や破損を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ガードの剛性を効果的に強化できる作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した油圧ショベルを示す概略図である。
【図２】アッパーフレームやガードフレームの構造を示す概略図である。
【図３】機械本体の後部の外観を示す概略図である。
【図４】機械本体の後部の外観を示す概略図である。
【図５】ガードフレームや装置の配置を示す概略図である。
【図６】サポート梁の設置部位を示す概略図である。
【図７】図６において矢印Ｉの方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１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、比較的大型の機種であり、大きな機械本体２がクローラ式の下部走行体３の上に旋回可能に設けられている。機械本体２は、作業装置４やキャブ５、機械室６、カウンターウエイト７、アッパーフレーム８などで構成されている。作業装置４等は、アッパーフレーム８の上に設置されている。
【００２４】
各図には、適宜、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。
【００２５】
作業装置４は、アッパーフレーム８の前部に設置されている。作業装置４は、ブーム４ａやアーム４ｂ、バケット４ｃ、油圧シリンダ４ｄなどで構成されている。作業装置４との間で前後のバランスを維持するために、アッパーフレーム８の後部にカウンターウエイト７が設置されている。
【００２６】
図２に示すように、アッパーフレーム８は、機械本体２の底面を構成する支持部材であり、平面視が前後に長い略矩形形状をしている。アッパーフレーム８は、底板１１や縦板１２等で構造的に剛性が強化されている。
【００２７】
底板１１は、水平方向に拡がる肉厚な金属板であり、下部走行体３に旋回自在に支持されている。アッパーフレーム８の左右方向の中間部分、いわゆるセンターセクションには、底板１１に立った状態で前後方向に延びるように一対の縦板１２，１２が設けられている。各縦板１２は、左右方向に離れて互いに対向するように配置されている。各縦板１２は、肉厚な金属板であり、溶接して底板１１に固定されている。
【００２８】
各縦板１２は、頂部が前端部分に偏って位置する高さの低い略三角形状をしている。従って、各縦板１２における頂部から後側に続く部分は、前方から後方に向かって次第に低くなっている（この部分を傾斜部１２ａともいう）。傾斜部１２ａの上端には、断面形状がＴ字状になるように、その縁に沿って帯状の背板１３が一体に溶接されている。そして、このように剛性が強化された一対の縦板１２の前端部分にブーム４ａ及び油圧シリンダ４ｄが支持され、その後端部分にカウンターウエイト７が支持されている。
【００２９】
アッパーフレーム８におけるセンターセクションの左右の部分、いわゆるサイドデッキには、キャブ５や作動油タンク２２、燃料タンク２１などが設置されている。キャブ５は作業装置４に隣接して左側のサイドデッキの前部に設置されている。図示はしないが、キャブ５の内部には操作機器や表示機器が設置されている。キャブ５にオペレータが乗り込み、操作機器を操作することで、油圧シリンダ４ｄが油圧制御されてブーム４ａ等が作動する。
【００３０】
燃料タンク２１及び作動油タンク２２は、右側のサイドデッキの前後方向の中間部分に設置されている。燃料タンク２１は作動油タンク２２の前側に隣接して設置されている。燃料タンク２１の前側には、収納ボックス２３が設置されている。
【００３１】
図３や図４に詳しく示すように、機械室６は、主に、アッパーフレーム８の前後方向の中間から後部に至る範囲に設置されている。機械室６の上面には、機械室６から上方にはみ出る装置を覆うためにボンネット２５が設けられている。
【００３２】
図５に示すように、機械室６には、エンジン２７や冷却装置２８、排気装置２９、コントロールバルブ３０などの各種装置が密集した状態で設置されている。エンジン２７は、その駆動軸を左右方向に向けた状態でアッパーフレーム８の後部に設置されている。エンジン２７の左方には、冷却装置２８が設置され、エンジン２７の右側上部には排気装置２９が設置されている。コントロールバルブ３０は、エンジン２７の前方における左右の縦板１２，１２の間のスペースに設置されている。
【００３３】
（ガード）
機械室６の周囲はガード４０で覆われている。ガード４０は、ガードカバー４１や、ガードカバー４１が取り付けられるガードフレーム４２などで構成されている。
【００３４】
ガードカバー４１は、左右の側面カバー４３Ｌ，４３Ｒや張出カバー４４、ステップカバー４５などで構成されている。左側の側面カバー４３Ｌは機械室６の左側面を、右側の側面カバー４３Ｒは機械室６の右側面を、それぞれ覆っている。各側面カバー４３Ｌ，４３Ｒの上部は内側に張り出していて、その張出部分と、後梁４８とに跨るようにボンネット２５が取り付けられている。
【００３５】
張出カバー４４は、左側の側面カバー４３Ｌの張出部分に連なって前方に張り出すように設置されている。張出カバー４４によって、キャブ５の後方のスペースの上面が覆われている。張出カバー４４の右側には、コントロールバルブ３０の設置スペースを挟んで、燃料タンク２１や作動油タンク２２が位置している。
【００３６】
ステップカバー４５は、コントロールバルブ３０の上方を覆うように、張出カバー４４と、作動油タンク２２との間に設置されている（ステップカバー４５については、別途後述する）。
【００３７】
定期点検等の際に、機械室６の上面にオペレータが昇って作業を行う場合がある。そのため、オペレータが作業し易いように、張出カバー４４やステップカバー４５は、燃料タンク２１や作動油タンク２２の上面との間で段差が生じないように、これらと同一平面上に位置している。
【００３８】
図２や図５に示したように、ガードフレーム４２は、箱形の枠構造物であり、主に、アッパーフレーム８から上方へ延びるように設けられる複数の支柱４６と、これら支柱４６に架設される複数の梁４８とで構成されている。
【００３９】
具体的には、これら支柱４６や梁４８は、剛性が構造的に強化された金属板のプレス加工品であり、それぞれ、設置部位に合わせて断面Ｌ字や断面Ｕ字等に曲げ加工されている。各支柱４６の下端部は、アッパーフレーム８に設けられたブラケット等にボルトで締結して取り付けられている。また、各支柱４６の上端部も各梁４８とボルトで締結することにより、所定の箱形の枠構造に組み付けられている。支柱４６や梁４８の代わりに板部材が組み付けられている場合もある。
【００４０】
なお、支柱４６や梁４８の形状、本数など、ガードフレーム４２の構造については、便宜上、簡略化して図示している。
【００４１】
この油圧ショベル１では、ガードフレーム４２にサポート梁部６０を連結することにより、ガード４０の剛性を強化している。
【００４２】
（サポート梁部）
サポート梁部６０は、少ない部材で効率よくガード４０の剛性が強化できるように、強度部材である縦板１２を利用して設置されている。
【００４３】
図６や図７に詳しく示すように、サポート梁部６０は、右側の縦板１２（右縦板１２Ｒともいう）の傾斜部１２ａの上に設置されている。詳しくは、右縦板１２Ｒの傾斜した背板１３の上面に固定されている。
【００４４】
サポート梁部６０は、補強板部６０ａ、サポート梁６０ｂ、前サポート支柱６０ｃなどで構成されている。
【００４５】
補強板部６０ａ、サポート梁６０ｂ、及び前サポート支柱６０ｃは、一辺の長い略直角三角形状の金属板の周縁を折り曲げることによって一体に形成されている。具体的には、サポート梁６０ｂは、金属板の長辺に沿って断面Ｌ字状に折り曲げることによって形成されている。同様に、前サポート支柱６０ｃは、金属板の短辺に沿って断面Ｌ字状に折り曲げることによって形成されている。サポート梁６０ｂの前端は、前サポート支柱６０ｃの上端と略直交してＬ字状に連結されている。サポート梁６０ｂの下側には、前サポート支柱６０ｃから後方に向かって斜め上向きに拡がる三角形状をした補強板部６０ａが形成されている。
【００４６】
そうして、前サポート支柱６０ｃの下端は、背板１３の上面に固定されたブラケット６２に連結されている。また、サポート梁６０ｂの後端は、右縦板１２Ｒを跨いでいるガードフレーム４２の梁４８の中間部分に連結されている。このとき、サポート梁６０ｂは、梁４８と同一平面上にあり、略水平方向に延びている。また、サポート梁６０ｂは、上方から見て、梁４８とＴ字状に連結されている。
【００４７】
従って、ガードフレーム４２は、強度部材である右縦板１２Ｒに固定されたサポート梁６０ｂに連結されているので、ガード４０の剛性を効果的に強化することができる。しかも、サポート梁６０ｂは、上方から見て、ガードフレーム４２の梁４８とＴ字状に連結されているので、構造的にも剛性（特に左右方向の剛性）が強化され、よりいっそう効果的である。
【００４８】
更に、サポート梁６０ｂの後端は、後サポート支柱６１を介して右縦板１２Ｒに連結されている。具体的には、後サポート支柱６１が、背板１３から上方へ延びるように、背板１３の上面に固定されたブラケット６４に連結されていて、その上端がサポート梁６０ｂの後端に連結されている。後サポート支柱６１は、右縦板１２Ｒの上に設置されている分、アッパーフレーム８に設置されている支柱４６よりも短く、剛性に優れている。
【００４９】
従って、サポート梁６０ｂの剛性が強化されるので、ガード４０の剛性をよりいっそう強化することができる。
【００５０】
また更に、サポート梁６０ｂの下側には補強板部６０ａが設けられている。斜め方向に延びる補強板部６０ａの下端縁（補強部に相当）は、断面Ｌ字状に形成され（斜壁部６０ｄ）、補強板部６０ａの剛性が強化されている。
【００５１】
従って、サポート梁６０ｂは、補強板部６０ａによって更に剛性（特に前後及び上下方向の剛性）が構造的に強化されている。
【００５２】
更に、図６に示したように、ガード４０の剛性を強化するために、サポート梁部６０は、前支柱４７とも斜めに延びる斜梁７０を介して連結されている。詳しくは、後サポート支柱６１におけるブラケット６４で支持されている部分に、斜梁７０の一端が連結され、斜梁７０の他端が斜交い状にガードフレーム４２に連結されている。
【００５３】
また更に、サポート梁６０ｂが連結された梁４８には、後方から延びる補強梁７１が取り付けられており、よりいっそうガード４０の強化が図られている。
【００５４】
（ステップカバーとの関係）
図２や図５に示したように、サポート梁部６０の右側には作動油タンク２２が位置している。具体的には、作動油タンク２２の左側面に近接してサポート梁部６０が位置している。そこで、本実施形態のサポート梁６０ｂは、ステップカバー４５の支持部材としても利用されている。
【００５５】
ステップカバー４５は、上述したように、コントロールバルブ３０の上方を覆うように、張出カバー４４と、作動油タンク２２との間に設置されている。この油圧ショベル１では、ステップカバー４５の左端部は張出カバー４４に取り付けられ、ステップカバー４５の右端部はサポート梁６０ｂに取り付けられている。
【００５６】
従って、従来の機種とは異なり、ステップカバー４５は作動油タンク２２から独立して設置されているので、ステップカバー４５の変形や破損を抑制することができる。
【００５７】
（作動油タンクとの関係）
図６や図７に示したように、サポート梁６０ｂの下側には、複数の油圧ホース７３が通されている。詳しくは、サポート梁６０ｂの後端側の下側は上方まで開口しているので、そこを横切るように複数の油圧ホース７３が配策されている。なお、図６等では、便宜上、油圧ホース７３はその途中を切断して表してある。
【００５８】
これら油圧ホース７３は、作動油タンク２２の左側面に設けられている返油ポート（図示せず）に接続されている。返油ポートは、作動油を作動油タンク２２に戻すものであるため、通常、作動油タンク２２の上方に位置している。それに対し、この油圧ショベル１では、補強板部６０ａが傾斜して形成されているので、支障なく油圧ホース７３を作動油タンク２２に接続できる。
【００５９】
なお、本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【００６０】
例えば、アッパーフレーム８の上に設置されたエンジン２７等の装置の種類やその配置は一例であり、仕様に応じて適宜変更できる。例えば、各部材や装置の配置は左右逆であってもよい。サポート梁６０ｂの前端は、前サポート支柱６０ｃを省略して直接右縦板１２Ｒに取り付けてもよい。サポート梁は、左右の縦板に設けてもよい。補強部は、棒状の斜交いであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  油圧ショベル
２  機械本体
３  下部走行体
４  作業装置
６  機械室
７  カウンターウエイト
８  アッパーフレーム
１２（１２Ｒ）  縦板
１２ａ  傾斜部
２２  作動油タンク
４０  ガード
４１  ガードカバー
４２  ガードフレーム
４５  ステップカバー
４６  支柱
４８  梁
６０  サポート梁部
６０ａ  補強板部
６０ｂ  サポート梁
６０ｃ  前サポート支柱
６３ｄ  斜壁部
６１  後サポート支柱
【図１】
0005799722.tif 000002
【図２】
0005799722.tif 000003
【図３】
0005799722.tif 000004
【図４】
0005799722.tif 000005
【図５】
0005799722.tif 000006
【図６】
0005799722.tif 000007
【図７】
0005799722.tif 000008