JP5451668B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールローダなどの作業機械に関するものである。

ホイールローダなどの作業機械では、運転室内のオペレータが後方を確認するためのカメラが設けられることがある。このカメラは、たとえば、岩石等の飛来物や樹木、構築物等の固定物との衝突による破損防止のため、防水のため等の理由からカメラをカバーで覆った状態で作業機械の後部に、取り付けられる（特許文献１参照）。

特開２００６−３３６３６１号公報

しかし、上述した特許文献に記載のものでは、カメラおよびカメラを覆うカバーを後付けで取り付けるため、構成品が多くなり、取り付けのための追加の加工が必要となるのでコストが掛かる。また、作業機械の後端であるカウンタウエイトをカメラで撮影する必要があるため、カメラおよびカメラを覆うカバーが作業機械の後方に突出するなどして見栄えが悪い。

（１） 請求項１の発明による作業機械は、作業機械の建屋カバー内に配設されるラジエータと、ラジエータに送風するための空冷ファンを含み、作業機械の建屋カバー内に配設される空冷ファンユニットと、空冷ファンによる吸気または排気が建屋カバーの外部と流通する通気部を有し、建屋カバーの後部の開口部を覆いまたは開放するように開閉可能であり、作業機械のカウンタウエイトの上方に設けられたグリルと、カウンタウエイトの上部から作業機械の後方を撮影する、グリルの内側に取り付けられたカメラとを備え、グリルには、グリルの内側に向かって凹むように形成された部分であって、カメラの少なくともカウンタウエイトの後方端部を撮影する範囲との干渉を防止する凹部が設けられていることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載の作業機械において、凹部は、カメラの取付位置近傍からカウンタウエイトの上端近傍まで設けられていることを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項２に記載の作業機械において、グリルは、凹部で上下方向に延在する縦桟を有し、縦桟は、グリルの内側に向かって突出し上下方向に延在するグリルの補強用の突条と、突条が設けられた位置に対応するグリルの外側に設けられた溝部とを有することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機械において、グリルは、カメラでの太陽の映り込みを防止する庇を有することを特徴とする。

本発明によれば、カウンタウエイトの上部から作業機械の後方を撮影するカメラをグリルの内側に取り付けるとともに、グリルの内側に向かって凹むように形成された部分であって、カメラの少なくともカウンタウエイトの後方端部を撮影する範囲との干渉を防止する凹部をグリルに設けるように構成した。これにより、カメラの雨水等からの保護、およびカメラでの必要な撮影範囲の確保ができるとともに、カメラが作業機械の外部に突出しないので、見栄えがよくなり、後方視界が悪化することがなく、障害物等との接触による破損も防止できる。

作業機械の一例であるホイールローダの側面図である。 ホイールローダの平面図である。 ホイールローダの正面図である。 ホイールローダの背面図である。 後部車体を左側面から見た図である。 後部車体の斜視図である。 開いた状態のグリルを示す側面図である。 グリルを後方から見た図である。 グリルの断面を示す図である。 グリルを内側から見た、グリルとカメラの分解図である。 カメラの撮影範囲を示す図である。 ホイールローダの後部近傍の斜視図である。 ホイールローダの後部近傍の平面図である。 ホイールローダの後部近傍の斜視図であり、挿抜されるドローバピンとグリルとの関係を説明する図である。 縦桟および突条の断面を示す図である。

図１〜１５を参照して、本発明による作業機械の一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態に係る作業機械の一例であるホイールローダの側面図であり、図２は、このホイールローダ１００の平面図である。図３は、ホイールローダ１００の正面図であり、図４は、ホイールローダ１００の背面図である。図５は、後部車体１２０を左側面から見た図であり、左側面の建屋カバー１３０等を取り外した状態を示している。図６は、後部車体１２０の斜視図である。なお、図５では、建屋カバー１３０の内側の構成に関し、本発明に直接関係しないものについての記載を省略している。

ホイールローダ１００は、アーム１１１，バケット１１２，タイヤ１１３等を有する前部車体１１０と、運転室１２１，機械室（エンジン室）１２２，冷却器室１２６，タイヤ１２３等を有する後部車体１２０とで構成される。エンジン室１２２は、建屋カバー１３０とエンジンフード１４０とで覆われている。エンジンフード１４０には、不図示のエンジンの駆動に必要な空気を外部から取り込むための吸気管１４５と、排気ガスを排気するためのテールパイプ１７１が取り付けられている。冷却器室１２６は、エンジン室１２２の後方に設けられており、エンジン室１２２とは不図示の隔壁によって仕切られている。冷却器室１２６の側面は、建屋カバー１３０の一部と冷却器用建屋カバー１３２とで覆われ、冷却器室１２６の上面は、冷却器用建屋カバー１３２で覆われている。

後部車体１２０の後方にはカウンタウエイト１２４が取り付けられている。カウンタウエイト１２４には、牽引等のためのドローバピン１２４ａが挿抜可能に設けられている（図２，４）。エンジン室１２２の前方には、作動油タンク１２５が設けられている。

アーム１１１はアームシリンダ１１７の駆動により上下方向に回動（俯仰動）し、バケット１１２はバケットシリンダ１１５の駆動により上下方向に回動（ダンプまたはクラウド）する。前部車体１１０と後部車体１２０はセンタピン１０１により互いに回動自在に連結され、ステアリングシリンダ１１６の伸縮により後部車体１２０に対し前部車体１１０が左右に屈折する。説明の便宜上、本実施の形態では各図に記載したように前後左右方向および上下方向を規定する。

冷却器室１２６には、不図示のラジエータフレームと、空冷ファンユニット２９４とが配設されている。ラジエータフレームには、エンジンの冷却水を冷却するラジエータ２９１や、トランスミッションオイルクーラ２９２、エンジンの過給器で加圧された空気を冷却するインタークーラ２９３が取り付けられている。なお、ホイールローダ１００の機種により、ラジエータフレームには、作動油の冷却用のオイルクーラや、運転室１２１の空調用のエアコンのコンデンサなどの各種の冷却器も取り付けられる。ラジエータフレームは、後部車体１２０に固定されている。空冷ファンユニット２９４は、ファンモータで駆動される空冷ファン２９４ａと、ファンシュラウドとを備えており、ラジエータフレーム（ラジエータ２９１）の後方に配設されている。

−−−グリル２００について−−−
冷却器用建屋カバー１３２は、後方の開口部１３３で開口している（図７参照）。開口部１３３は、後部車体１２０の後部でホイールローダ１００の前後方向に対して略直交する開口面に相当し、図７に示すように、開閉可能に取り付けられたグリル２００によって覆われている。グリル２００は、空冷ファン２９４ａによる吸気または排気が外部と流通するように複数の開口である通気部２０１が設けられた覆いであり、たとえば樹脂の成形品である。グリル２００は、その上部が左右方向に延在する回転軸によって冷却器用建屋カバー１３２の上部で軸支されている。グリル２００は、開口部１３３を覆った状態で固定できるように、図示しないグリル固定装置によって固定可能に構成されている。開口部１３３を露出させる場合にはグリル固定装置の図示しない解除レバーを操作することで、グリル２００の固定を解除できる。

図８はグリル２００を後方から見た図であり、図９（ａ）は図８のＩＸ−ＩＸ断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の上部を拡大した図である。グリル２００の内側（前側）上部で左右方向の中央近傍には、ホイールローダ１００の後方を確認するためのカメラ２８０が取り付けられている。図１０は、グリル２００を内側から見た、グリル２００とカメラ２８０の分解図である。グリル２００の内側には、カメラ２８０を取り付けるためのカメラ取り付けボス２１１が設けられている。カメラ取り付けボス２１１には、ボルトを螺号するための金属製の不図示のインサートボスが埋設されている。カメラ２８０は、ブラケット２８１に取り付けられている。そして、ブラケット２８１がカメラ取り付けボス２１１に対してボルト等で固定されることで、カメラ２８０がグリル２００に固定される。

グリル２００の内側に取り付けられたカメラ２８０でホイールローダ１００の後方を撮影できるように、グリル２００には撮影用の開口２０２が設けられている。カメラ２８０は、開口２０２を介してホイールローダ１００の後端およびホイールローダ１００の後方を撮影するように、斜め下方に向けて配設されている。なお、カメラ２８０で撮影されたホイールローダ１００の後方の様子は、運転室１２１に設けられた不図示のモニタに表示される。オペレータは、モニタに表示された画像を視認することで、ホイールローダ１００の後方の障害物の有無等を確認できる。なお、図９（ｂ）において、２０３は、カメラ２８０のための庇である。庇２０３については、後に詳述する。

図１１は、カメラ２８０の撮影範囲２８５を示す図である。図１１（ａ）はホイールローダ１００の上面から見たときの撮影範囲２８５を示す図であり、図１１（ｂ）はホイールローダ１００の左側面から見たときの撮影範囲２８５を示す図である。図１１（ａ），（ｂ）に示すように、カメラ２８０の撮影範囲２８５は、カウンタウエイト１２４の後端および左右端近傍が撮影できるように設定されている。

−−−凹部２２０について−−−
図１２はホイールローダ１００の後部近傍の斜視図であり、図１３はホイールローダ１００の後部近傍の平面図である。図１２，１３に示すように、グリル２００には、カウンタウエイト１２４の後端および左右端近傍の撮影範囲と干渉しないように、グリル２００を後方から見たときに前方（グリル２００の内側）に向かって凹むように形成された部分である凹部２２０が設けられている。なお、凹部２２０は、図１２において斜線を引いた部分であり、カメラ２８０の配設位置からグリル２００の下端（すなわちカウンタウエイト１２４の上端近傍）まで設けられている。グリル２００は、たとえば図１３に示すように、上方から見たときに全体的には後方へ向かって突出するように弧を描くような形状を呈しているが、凹部２２０では逆に、上方から見たときに前方へ向かって突出するように弧を描くような形状を呈している。すなわち、凹部２２０は、後方に張り出すようにアーチ状に形成されたグリル２００について、左右方向中央付近を、これとは反対の方向（前方）に凹ませた部位である。このように、グリル２００を前方に向かって凹ませることで、上述したような撮影範囲２８５を確保できる。

また、たとえば図１２，１３に示すように、グリル２００に凹部２２０をグリル２００の下端まで設け、グリル２００で開口部１３３を閉じたままでも、平面視において、グリル２００とドローバピン１２４ａとが重ならない位置関係となるようしている。すなわち、図１４に示すように、グリル２００で開口部１３３を閉じたままでドローバピン１２４ａをカウンタウエイト１２４の上方に引き抜くことができる。図１４において、１２４ｂは、カウンタウエイト１２４に設けられた、ドローバピン１２４ａを挿入するための穴である。牽引等のためにドローバピン１２４ａにワイヤロープを掛ける必要があるが、このような場合であっても、グリル２００を開かなくてもドローバピン１２４ａをカウンタウエイト１２４に対して挿抜できるので、作業性が良好である。

−−−庇２０３について−−−
上述したように、グリル２００の上部に取り付けたカメラ２８０でグリル２００直下のカウンタウエイト１２４の左右端近傍を撮影する必要があるため、カメラ２８０の画角は広角である。そのため、そのままでは、カメラ２８０に太陽が映り込んでしまうおそれがある。カメラ２８０に太陽が映り込んでしまうと、ハレーションが生じてしまうなど、カメラ２８０によるホイールローダ１００の後方確認に支障が生じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、図９（ｂ）に示すように開口２０２の上部周縁部分（庇２０３）を後方に突出させて形成し、カメラ２８０の庇として利用し、撮影する画角の上方を制限している。すなわち、庇２０３によってカメラ２８０の撮影範囲を制限している。これにより、広角のカメラ２８０を用いて必要な撮影範囲を確保しつつ、太陽の映り込みを防止して、ホイールローダ１００の後方確認のための画像の画質を向上できる。

−−−グリル２００の突条２３１について−−−
グリル２００の左右方向中央近傍で上下方向に延在する部材を縦桟２３０と呼ぶ。縦桟２３０は、凹部２２０同士を接続するように設けられているため、凹部２２０が設けられていない従来のグリルと比べると、冷却器室１２６内の部品等とのクリアランスが狭い。そのため、縦桟２３０の前後方向の厚さを確保するのが困難であり、縦桟２３０の強度が不足するおそれがある、そこで、本実施の形態では、縦桟２３０の前面（すなわちグリル２００の内側である冷却器室１２６側）に、冷却器室１２６側に向かって突出して上下方向に延在する突条２３１を設けた（図９（ａ）参照）。突条２３１は、グリル２００の縦桟２３０を補強するためのものである。なお、縦桟２３０のうち、最も上の部分と最も下の部分には突条２３１が設けられていない。

図１５は、図９（ａ）のＸＶ−ＸＶ断面を模式的に示したであり、縦桟２３０および突条２３１の断面を表している。上述したようにグリル２００は樹脂の成形品であるため、突条２３１を設けることで、図１５（ａ）に示すように、突条２３１が設けられた縦桟２３０の内側とは反対の縦桟２３０の外側に、突条２３１が設けられた位置と対応する位置に符号２３０ａで示すようなヒケ（凹み）を生じるおそれがある。そのため、外観に影響を与えるおそれがある。そこで、本実施の形態では、上述したようなヒケが目立たないように、ヒケ２３０ａが生じやすい部分に、図１５（ｂ）に示すような、上下方向に延在する溝２３２を設けるようにした。

上述した本実施の形態のホイールローダ１００では、次の作用効果を奏する。
（１） グリル２００の上部の内側に、ホイールローダ１００の後方を確認するためのカメラ２８０を取り付けるように構成した。そして、カメラ２８０の撮影範囲確保のためにグリル２００に凹部２２０を設けるように構成した。これにより、カメラ２８０で撮影したホイールローダ１００の後方の様子をオペレータが容易に認識できるだけでなく、カメラ２８０の雨水等の進入による故障を防止し、カメラ２８０の汚損による撮影画像の画質劣化を防止できる。また、グリル２００の内側にカメラ２８０を取り付けるためのカメラ取り付けボス２１１を設け、カメラ取り付けボス２１１にカメラ２８０を取り付けるように構成した。これにより、カメラ２８０を取り付けるための構成部品の増加を抑制して、コスト増を抑制できる。

たとえば従来の作業機械のように、グリル２００の外側の上端や冷却器用建屋カバー１３２の上面にカメラ２８０を取り付けた場合には、グリル２００の外側の上端や冷却器用建屋カバー１３２の上面にカメラ２８０が突出してしまい、運転室１２１からの後方視界に影響を与えてしまう。また、カメラ２８０が外部に突出していることで、飛来物や障害物等との接触による破損のおそれがある。しかし、本実施の形態では、グリル２００の内側にカメラ２８０が取り付けられているので、運転室１２１からの後方視界に悪影響を与えることがなく、飛来物や障害物等との接触による破損のおそれもない。さらに、グリル２００の外側の上端や冷却器用建屋カバー１３２の上面にカメラ２８０が突出しないので、見栄えがよく、ホイールローダ１００の意匠性に悪影響を与えない。

（２） 凹部２２０をカメラ２８０の配設位置からカウンタウエイト１２４の上端近傍（グリル２００の下端）まで設け、グリル２００で開口部１３３を閉じたままでも、平面視において、グリル２００とドローバピン１２４ａとが重ならない位置関係となるように構成した。これにより、グリル２００で開口部１３３を閉じたままでドローバピン１２４ａを挿抜できるので、牽引等のためにドローバピン１２４ａにワイヤロープを掛ける際の作業性が良好となる。

（３） 上方から見たときに全体的に後方へ向かって突出するように弧を描くような形状を呈するグリル２００に対して、上方から見たときに前方へ向かって突出するように弧を描くような形状を呈する凹部２２０を設けるようにした。これにより、機能的な面のみならず、グリル２００の外観の意匠性も良好となる。

（４） 縦桟２３０の内側に、前方に突出して上下方向に延在する突条２３１を設けるように構成した。そして、縦桟２３０の外側に上下方向に延在する溝２３２を設けるようにした。これにより、樹脂の成形品であるグリル２００の強度を確保できるとともに、突条２３１を設けたことによるヒケを目立たせなくすることができる。

（５） 開口２０２の上部周縁部分（庇２０３）をカメラ２８０の庇として利用し、撮影する画角の上方を制限するようにした。これにより、広角のカメラ２８０を用いて必要な撮影範囲を確保しつつ、太陽の映り込みを防止して、ホイールローダ１００の後方確認のための画像の画質を向上できる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、カメラ２８０がグリル２００の内側で最も上部に設けられているが、本発明はこれに限定されない。必要な撮影範囲を確保した上で、上述した位置よりも下方にカメラ２８０を取り付けるようにしてもよい。

（２） 上述の説明では、カメラ２８０がグリル２００の内側で左右方向の中央近傍に設けられているが、本発明はこれに限定されない。必要な撮影範囲を確保した上で、上述した位置よりも左右方向にオフセットされた位置にカメラ２８０を取り付けるようにしてもよい。
（３） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、作業機械の建屋カバー内に配設されるラジエータと、ラジエータに送風するための空冷ファンを含み、作業機械の建屋カバー内に配設される空冷ファンユニットと、空冷ファンによる吸気または排気が建屋カバーの外部と流通する通気部を有し、建屋カバーの後部の開口部を覆いまたは開放するように開閉可能であり、作業機械のカウンタウエイトの上方に設けられたグリルと、カウンタウエイトの上部から作業機械の後方を撮影する、グリルの内側に取り付けられたカメラとを備え、グリルには、グリルの内側に向かって凹むように形成された部分であって、カメラの少なくともカウンタウエイトの後方端部を撮影する範囲との干渉を防止する凹部が設けられていることを特徴とする各種構造の作業機械を含むものである。

１００ ホイールローダ １２０ 後部車体
１２２ 機械室（エンジン室） １２４ カウンタウエイト
１２４ａ ドローバピン １２６ 冷却器室
１３０ 建屋カバー １３２ 冷却器用建屋カバー
２００ グリル ２０１ 通気部
２０２ 開口 ２０３ 庇
２１１ カメラ取り付けボス ２２０ 凹部
２３０ 縦桟 ２３１ 突条
２３２ 溝 ２８０ カメラ
２８５ 撮影範囲

Claims (4)

1. 作業機械の建屋カバー内に配設されるラジエータと、
   前記ラジエータに送風するための空冷ファンを含み、作業機械の建屋カバー内に配設される空冷ファンユニットと、
   前記空冷ファンによる吸気または排気が前記建屋カバーの外部と流通する通気部を有し、前記建屋カバーの後部の開口部を覆いまたは開放するように開閉可能であり、作業機械のカウンタウエイトの上方に設けられたグリルと、
   前記カウンタウエイトの上部から作業機械の後方を撮影する、前記グリルの内側に取り付けられたカメラとを備え、
   前記グリルには、前記グリルの内側に向かって凹むように形成された部分であって、前記カメラの少なくとも前記カウンタウエイトの後方端部を撮影する範囲との干渉を防止する凹部が設けられていることを特徴とする作業機械。
2. 請求項１に記載の作業機械において、
   前記凹部は、前記カメラの取付位置近傍から前記カウンタウエイトの上端近傍まで設けられていることを特徴とする作業機械。
3. 請求項２に記載の作業機械において、
   前記グリルは、前記凹部で上下方向に延在する縦桟を有し、
   前記縦桟は、前記グリルの内側に向かって突出し上下方向に延在する前記グリルの補強用の突条と、前記突条が設けられた位置に対応する前記グリルの外側に設けられた溝部とを有することを特徴とする作業機械。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の作業機械において、
   前記グリルは、前記カメラでの太陽の映り込みを防止する庇を有することを特徴とする作業機械。

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