JP7145657B2 - 作業車両 - Google Patents

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Description

本発明は作業車両に関し、例えば、車幅変更可能なクローラ式走行の作業車両に関する。
特許文献1は、車幅変更可能な左右サイドフレームを下部走行体に備えるミニショベルにおいて、センタジョイントから左右走行装置に接続される第1、第2油圧ホース群がそれぞれ分散しないように拘束する第1、第2拘束部材を備えた油圧ホースの配管構造を開示する。
特許文献2は、車幅変更可能な左右サイドフレームを下部走行体に備える建設機械において、センタジョイントから左右走行装置に接続される第1、第2油圧ホース群をセンタジョイントの外周面に沿うように湾曲させることによって、センタジョイントの外周面とセンタジョイントをその内側に配置する丸胴の内周面との間に形成される空間部に、第1、第2油圧ホース群を拡張あるいは収縮させることにより、第1、第2油圧ホース群に無理な屈曲を起こさせずに車幅を変更させることができる油圧ホースの配管構造を開示する。
特開2014-202009号公報 特開2013-129997号公報
しかしながら、上記特許文献1の油圧ホースの配管構造では、左右サイドフレーム間の幅を収縮した際、第1、第2油圧ホースが撓んだ状態となって下部走行体からはみ出てしまうことで、落下物や障害物等に接触し、油圧ホースが破損することが懸念される。
また、上記特許文献2の油圧ホースの配管構造では、油圧ホースをセンタジョイントの外周面に沿うように湾曲させ周回させているため、油圧ホースの全長が長くなることでコストが上昇する。
本発明は、上記課題に鑑み、油圧ホースを必要最小限の長さに設計でき、また油圧ホースを無理に湾曲させることなく油圧ホースの自由移動を規制可能な油圧ホースの配管構造を有する作業車両を提供することを目的とする。
本発明の作業車両は、上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回自在に支持する下部走行体を有する作業車両であって、
前記下部走行体は、
右油圧ホースおよび左油圧ホースのそれぞれの一方端が接続されるスイベルジョイントが垂設されるセンターフレームと、
前記センターフレームの側方左右対称に配置され、かつ前記右油圧ホースの他方端が接続される右走行モータが装着される右サイドフレーム、および前記左油圧ホースの他方端が接続される左走行モータが装着される左サイドフレームと、
前記右サイドフレームと前記左サイドフレームとの間隔が最大となる最大車幅を規制する、前記右サイドフレームから前記左サイドフレームに向かって延設される少なくとも1つの右規制部材、および、前記左サイドフレームから前記右サイドフレームに向かって延設される少なくとも1つの左規制部材と、
前記右油圧ホースが挿通される右開口を有し、前記右規制部材に設けられる右ホースガイド部と、
前記左油圧ホースが挿通される左開口を有し、前記左規制部材に設けられる左ホースガイド部と、を備える。
前記下部走行体は、
前記スイベルジョイントよりも後方で前記センターフレームの後方上面に設けられる後方横支持フレームと、
前記右サイドフレームから前記左サイドフレームに向かって延設され、前記後方横支持フレームの右側に摺動可能に挿嵌される後方右連結部と、該後方右連結部と対向配置され、前記左サイドフレームから前記右サイドフレームに向かって延設され、前記後方横支持フレームの左側に摺動可能に挿嵌される後方左連結部と、
前記スイベルジョイントを間に挟んで前記後方横支持フレームと対向配置するように前記センターフレームの前方上面に設けられる前方横支持フレームと、
前記右サイドフレームから前記左サイドフレームに向かって延設され、前記前方横支持フレームの右側に摺動可能に挿嵌される前方右連結部と、該前方右連結部と対向配置され、前記左サイドフレームから前記右サイドフレームに向かって延設され、前記前方横支持フレームの左側に摺動可能に挿嵌される前方左連結部と、を備えていてもよい。
前記下部走行体は、
前記センターフレームの上面に、前記スイベルジョイントから前記右、左油圧モータへ前記右、左油圧ホースを導く空間を有するホース経路部を、さらに備えていてもよい。
前記ホース経路部は、前記右ホースガイド部よりも前記右油圧モータ側に前記右油圧ホースが挿通される右後方開口を有する右後方ガイド部、および/または、前記左ホースガイド部よりも前記左油圧モータ側に前記左油圧ホースが挿通される左後方開口を有する左後方ガイド部を、さらに備えていてもよい。
前記ホース経路部は、前記右ホースガイド部よりも前記スイベルジョイント側に前記右油圧ホースが挿通される右前方開口を有する右前方ガイド部、および/または、前記左ホースガイド部よりも前記スイベルジョイント側に前記左油圧ホースが挿通される左前方開口を有する左前方ガイド部を、さらに備えていてもよい。
本発明によれば、油圧ホースを必要最小限の長さに設計可能となる。
また、本発明によれば、油圧ホースを無理に湾曲させることなく油圧ホースの自由移動を規制することが可能となる。
本実施形態に係る作業車両を示す左側面斜視図。 最小車幅の油圧ホースの配管構造を示す平面図。 最小車幅の油圧ホースの配管構造を示す斜視図。 最大車幅の油圧ホースの配管構造を示す平面図。 最大車幅の油圧ホースの配管構造を示す斜視図。 図3Bに係る油圧ホースの配管構造における一部拡大図。
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の作業車両の一例としてバックホーを説明する。ただし、作業車両はバックホーに限定されず、ホイルローダ等の他の車両でもよい。なお、図中、車両進行方向を「前」と「後」で、車両の幅方向を「左」と「右」で、車両の高さ方向を「上」と「下」で示す。配置を示すときに「前」は前進方向の前を、「後」は前進方向の後を意味する。「右」は「前」を向いて車両の幅方向の右を、「左」は「前」を向いて車両の幅方向の左を意味する。
図1は、バックホー1の左側面斜視図であり、バックホー1の概略構成を説明する。バックホー1は、下部走行体2と、作業機8と、上部旋回体9とを備える。
下部走行体2は、上部旋回体9に設置されているエンジン92からの動力を受けて駆動し、バックホー1を走行させる。下部走行体2は、右、左クローラ21R、21L及び左右一対の右、左走行モータ22R、22L、を備える。油圧モータである右、左走行モータ22R、22Lがそれぞれ右、左クローラ21R、21Lを駆動することでバックホー1の前後進を可能としている。また、下部走行体2には、前進方向にブレード23、及びブレード23を上下方向に回動させるための油圧アクチュエータであるブレードシリンダ24が設けられている。
作業機8は、エンジン92からの動力を受けて駆動し、土砂等の掘削作業を行うものである。作業機8は、ブーム81、アーム82、及びバケット83を備え、これらを独立して駆動することによって掘削作業を可能としている。
ブーム81は、基端部が上部旋回体9の前部に上下方向に回転可能に支持されて、伸縮自在に可動するブームシリンダ81aによって回動される。また、アーム82は、基端部がブーム81の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するアームシリンダ82aによって回動される。そして、バケット83は、基端部がアーム82の先端部に支持されて、伸縮自在に可動するバケットシリンダ83aによって回動される。ブームシリンダ81a、アームシリンダ82a、及びバケットシリンダ83aは、作業部を駆動する油圧アクチュエータに相当する。ブーム81及びアーム82によって多関節構造体が形成されており、ブーム81は多関節構造体を構成する要素のうち最も基端側に配置されている。
上部旋回体9は、操縦部91、エンジン92、旋回台93、旋回モータ94、キャノピー96等を備える。油圧モータである旋回モータ94が旋回台93を駆動することによって上部旋回体9が旋回する。また、上部旋回体9には、エンジン92により駆動される複数の油圧ポンプ(図1に図示していない)が配設される。これらの油圧ポンプが、ブームシリンダ81a、アームシリンダ82a、及びバケットシリンダ83aに作動油を供給する。また、油圧ポンプは、下部走行体2のスイベルジョイント24へ作動油を供給し、スイベルジョイント24と各油圧ホース(前方油圧ホース253、右油圧ホース251R、左油圧ホース251L)で接続された、ブレードシリンダ24、右走行モータ22R、左走行モータ22Lが駆動される。
[下部走行体2の基本構成]
図2Aおよび2Bは、最小車幅の油圧ホースの配管構造を示す図であり、図3Aおよび図3Bは、最大幅の油圧配管構造を示す図である。図3Cは、最大幅の油圧配管構造の一部を拡大した図である。これらの図面を参照しながら下部走行体2の基本構成を説明する。
下部走行体2の中央に位置するセンターフレーム26は、その幅方向中央で前方よりの位置にスイベルジョイント25が垂設される。
スイベルジョイント25は、その内部に油圧ラインを構成し、エンジン92により駆動される複数の油圧ポンプから作動油を受けるための複数の入口ジョイントを有する。また、スイベルジョイント25は、右走行モータ22Rおよび左走行モータ22Lへ作動油を供給するための複数の出口ジョイントを有し、複数の右油圧ホース251Rおよび複数の左油圧ホース251Lのそれぞれの一方端がその出口ジョイントに接続される。
センターフレーム26の側方左右対称に右サイドフレーム27R、左サイドフレーム27Lが配置される。右サイドフレーム27Rの後方位置に、右油圧ホース251Rの他方端が接続される右走行モータ22Rが装着される。左サイドフレーム27Lの後方位置に、左油圧ホース251Lの他方端が接続される左走行モータ22Lが装着される。
後方横支持フレーム261は、スイベルジョイント25よりも後方でセンターフレーム26の後方上面に溶接される。
後方右連結部261Rは、右サイドフレーム27Rから左サイドフレーム27Lに向かって延設され、後方横支持フレーム261の内空右側に摺動可能に挿嵌される。
後方左連結部261Lは、後方右連結部261Rと間隔を設けて対向配置され、左サイドフレーム27Lから右サイドフレーム27Rに向かって延設され、後方横支持フレーム261の内空左側に摺動可能に挿嵌される。
前方横支持フレーム262は、スイベルジョイント25を間に挟んで後方横支持フレーム261と対向配置するようにセンターフレーム26の前方上面に溶接される。
前方右連結部262Rは、右サイドフレーム27Rから左サイドフレーム27Lに向かって延設され、前方横支持フレーム262の内空右側に摺動可能に挿嵌される。
前方左連結部262Lは、前方右連結部262Rと間隔を設けて対向配置され、左サイドフレーム27Lから右サイドフレーム27Rに向かって延設され、前方横支持フレーム262の内空左側に摺動可能に挿嵌される。
後方横支持フレーム261より前方のセンターフレーム26の上に幅方向に平行に拡縮用油圧シリンダー263が配置され、その右リンク部263Rが右サイドフレーム27Rに、左リンク部263Lが左サイドフレーム27Lに溶接される。
[規制部材]
後方右規制部材3Rは棒状であり、その固定端31Rが右サイドフレーム27Rの内側面から立設された右立設部271Rに固定手段で固定され、後方横支持フレーム261の中央より右サイドフレーム27R側に立設された後方右制限部32Rの貫通孔321Rに摺動可能に挿通され、左サイドフレーム27Lに向かって突設される。後方右規制部材3Rの左サイドフレーム27L側先端は、上記貫通孔321Rよりも径大のストッパ33Rを有する。
後方左規制部材3Lは棒状であり、その固定端31Lが左サイドフレーム27Lの内側面から立設された左立設部271Lに固定手段で固定され、後方横支持フレーム261の中央より左サイドフレーム27L側に立設された後方左制限部32Lの貫通孔321Lに摺動可能に挿通され、右サイドフレーム27Rに向かって突設される。後方左規制部材3Lの右サイドフレーム27R側先端は、上記貫通孔321Lよりも径大のストッパ33Lを有する。
前方右規制部材4Rは棒状であり、その固定端41Rが右サイドフレーム27Rの内側面から立設された右立設部271Rに固定手段で固定され、前方横支持フレーム262の中央より右サイドフレーム27R側に立設された前方右制限部42Rの貫通孔421Rに摺動可能に挿通され、左サイドフレーム27Lに向かって突設される。前方右規制部材4Rの左サイドフレーム27L側先端は、上記貫通孔421Rよりも径大のストッパ43Rを有する。
前方左規制部材4Lは棒状であり、その固定端41Lが左サイドフレーム27Lの内側面から立設された左立設部271Lに固定手段で固定され、前方横支持フレーム262の中央より左サイドフレーム27L側に立設された前方左制限部42Lの貫通孔421Lに摺動可能に挿通され、右サイドフレーム27Rに向かって突設される。前方左規制部材4Lの右サイドフレーム27R側先端は、上記貫通孔421Lよりも径大のストッパ43Lを有する。
後方右規制部材3Rのストッパ33Rおよびそれと当接する後方右制限部32R、後方左規制部材3Lのストッパ33Lおよびそれと当接する後方左制限部32L、前方右規制部材4Rのストッパ43Rおよびそれと当接する前方右制限部42R、前方左規制部材4Lのストッパ43Lおよびそれと当接する前方左制限部42Lによって、右サイドフレーム27Rと左サイドフレーム27Lとの間隔が最大となる最大車幅が規制される。
また、拡縮用油圧シリンダー263を最小長さにすることで、最小車幅が規制される。
[油圧ホースの配管構造]
複数の右油圧ホース251Rは、スイベルジョイント25の左サイドフレーム27L側よりも右サイドフレーム27R側のジョイントと接続されている。複数の左油圧ホース251Lは、スイベルジョイント25の右サイドフレーム27R側よりも左サイドフレーム27L側のジョイントと接続されている。このように配置されることで、ホースを必要以上に長くする必要もなく、後述するホース経路部内での屈曲も生じない。
右ホースガイド部5Rは、後方右規制部材3Rのストッパ33Rの先端から延設されており、後方右規制部材3Rが右サイドフレーム27Rの車幅拡縮移動に追従して移動するのにともなって左右方向に移動する。右ホースガイド部5Rは、複数の右油圧ホース251Rが挿通される右開口51Rを有する(図3Cの拡大図参照)。
右ホースガイド部5Rの右開口51Rは、後方横支持フレーム261の上部で車両前後方向に開口する。
左ホースガイド部5Lは、後方左規制部材3Lのストッパ33Lの先端から延設されており、後方左規制部材3Lが左サイドフレーム27Lの車幅拡縮移動に追従して移動するのにともなって左右方向に移動する。左ホースガイド部5Lは、複数の左油圧ホース251Lが挿通される左開口51Lを有する。
左ホースガイド部5Lの左開口51Lは、後方横支持フレーム261の上部で車両前後方向に開口する。
本実施形態において、右、左ホースガイド部5R、5Lは、矩形のリング状であり、リング内側が開口を形成している。
ホース経路部は、スイベルジョイント25を中心にほぼ矩形状に区画され、油圧ホースの到達点に向かって短い距離、好ましくは最短距離となるように構成される。
ホース経路部は、センターフレーム26の上面に、スイベルジョイント25からブレードシリンダ24へ前方油圧ホース253を導く前方経路空間SFを有する。
前方経路空間SFは、スイベルジョイント25より前方の前方横支持フレーム262に沿って幅方向に立設された前方立設部SF1を有する。前方立設部SF1に設けられた貫通孔に、複数の前方油圧ホース253が挿通される。
ホース経路部は、センターフレーム26の上面に、スイベルジョイント25から右油圧モータ22Rへ右油圧ホース251Rを導く右経路空間SRと、スイベルジョイント25から左油圧モータ22Lへ左油圧ホース251Lを導く左経路空間SLとを有する。
右経路空間SRは、スイベルジョイント25より右側から始まり、後方横支持フレーム261まで斜め右後方に伸び、後方横支持フレーム261を交差し右サイドフレーム27Rへ延びる第一右立設部SR1と、右油圧ホース251Rが通る空間を設けて第一右立設部SR1の形状に沿って伸びる第二右立設部SR2を有する。
第二右立設部SR2は、右ホースガイド部5Rよりも右油圧モータ22R側に右油圧ホース251Rが挿通される右後方開口61Rを有する右後方ガイド部6Rを有する(図3Cの拡大図参照)。
右後方開口61Rは、後方横支持フレーム261の上部で車両前後方向に開口する。
第二右立設部SR2は、右ホースガイド部5Rよりもスイベルジョイント25側に右油圧ホース251Rが挿通される右前方開口71Rを有する右前方ガイド部7Rを有する(図3Cの拡大図参照)。
右前方開口71Rは、センターフレーム26の上部で車両前後方向に開口する。
本実施形態において、右前方開口71Rは、コの字状であり、コの字内側が開口を形成している。
左経路空間SLは、スイベルジョイント25より左側から始まり、後方横支持フレーム261まで斜め左後方に伸び、後方横支持フレーム261に交差し左サイドフレーム27Lへ延びる第一左立設部SL1と、左油圧ホース251Lが通る空間を設けて第一左立設部SL1の形状に沿って伸びる第二左立設部SL2を有する。
第二左立設部SL2は、左ホースガイド部5Lよりも左油圧モータ22L側に左油圧ホース251Lが挿通される左後方開口61Lを有する左後方ガイド部6Lを有する。
左後方開口61Lは、後方横支持フレーム261の上部で車両前後方向に開口する。
第二左立設部SL2は、左ホースガイド部5Lよりもスイベルジョイント25側に左油圧ホース251Lが挿通される左前方開口71Lを有する左前方ガイド部7Lを有する。
左前方開口71Lは、センターフレーム26の上部で車両前後方向に開口する。
本実施形態において、左前方開口71Lは、コの字状であり、コの字内側が開口を形成している。
右サイドフレーム27Rの右フレーム先端設部272Rには、右先端開口2721Rが形成されており、複数の右油圧ホース251Rが挿通される。
左サイドフレーム27Lの左フレーム先端設部272Lには、左先端開口2721Lが形成されており、複数の左油圧ホース251Lが挿通される。
本実施形態において、右開口51Rおよび右後方開口61Rの開口中心は、センターフレーム26から同じ高さに位置し、右前方開口71Rの開口中心は、それらよりも高い位置にある。
また、左開口51Lおよび左後方開口61Lの開口中心は、センターフレーム26から同じ高さに位置し、左前方開口71Lの開口中心は、それらよりも高い位置にある。
以上の実施形態によれば、最小車幅および最大車幅において、複数の左右油圧ホース251L、251Rが、少なくとも左右ホースガイド部5L、5Rに挿通されることで、無理に湾曲させることなく、自由移動を規制できる。また、設定されたホース経路部を通すことで、最小車幅および最大車幅における油圧ホースの長さを必要最小限に設計できる。
[別実施形態]
本実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されない。本実施形態は、上述した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
前記右開口、前記右前方開口および前記右後方開口のそれぞれの開口中心は、前記センターフレームから同じ高さ位置であってもよく、異なる高さ位置でもよく、右油圧モータに近いほど低い位置になっていてもよい。各開口のサイズは、同じでもよく、異なっていてもよい。
前記左開口、前記左前方開口および前記左後方開口それぞれの開口中心は、前記センターフレームから同じ高さ位置でもよく、異なる高さ位置でもよく、左油圧モータに近いほど低い位置になっていてもよい。各開口のサイズは、同じでもよく、異なっていてもよい。
1 バックホー
2 下部旋回体
21R 右クローラ
21L 左クローラ
22R 右走行モータ
22L 左走行モータ
23 ブレード
24 ブレードシリンダ
25 スイベルジョイント
251R 右油圧ホース
251L 左油圧ホース
26 センターフレーム
261 後方横支持フレーム
261R 後方右連結部
261L 後方左連結部
262 前方横支持フレーム
262R 前方右連結部
262L 前方左連結部
263 拡縮用油圧シリンダー
27R 右サイドフレーム
27L 左サイドフレーム
271R 右立設部
271L 左立設部
272R 右フレーム先端設部
2721R 右先端開口
272L 左フレーム先端設部
2721L 左先端開口
3R 後方右規制部材
31R 固定端
32R 後方右制限部
321R 貫通孔
33R ストッパ
3L 後方左規制部材
31L 固定端
32L 後方左制限部
321L 貫通孔
33L ストッパ
4R 前方右規制部材
4L 前方左規制部材
5R 右ホースガイド部
51R 右開口
5L 左ホースガイド部
51L 左開口
6R 右後方ガイド部
61R 右後方開口
6L 左後方ガイド部
61L 左後方開口
7R 右前方ガイド部
71R 右前方開口
7L 左前方ガイド部
71L 左前方開口
8 作業機
81 ブーム
81a ブームシリンダ
82 アーム
82a アームシリンダ
83 バケット
83a バケットシリンダ
91 操縦部
92 エンジン
93 旋回台
94 旋回モータ
SL 左経路空間
SL1 第一左立設部
SL2 第二左立設部
SR 右経路空間
SR1 第一右立設部
SR2 第二右立設部

Claims (5)

  1. 上部旋回体を旋回自在に支持するセンターフレーム側方で、摺動可能に前記センターフレーム後方の横支持フレームに連結され、前記センターフレーム内部から延びる油圧ホースが連結する走行モータが装着される左右一対のサイドフレームを備える作業車両であって、
    一方の前記サイドフレームから他方の前記サイドフレームに向かって突設され、前記横支持フレームに立設された制限部の貫通孔に摺動可能に挿通され、他方の前記サイドフレーム側の先端に、前記貫通孔よりも径大のストッパを有する規制部材と、
    前記油圧ホースが挿通され、前記ストッパから延設されたホースガイド部と、を備える作業車両。
  2. 前記規制部材は、前記サイドフレームの車幅拡縮移動に追従して移動する、請求項1に記載の作業車両。
  3. 前記規制部材は、棒状であり、その固定端が前記サイドフレームの内側面から立設された立設部に固定され、
    前記制限部は、前記横支持フレームの中央より前記サイドフレーム側に立設される、請求項1または2に記載の作業車両。
  4. 前記サイドフレームに延設され、前記横支持フレームに摺動可能に挿嵌される連結部を備える、請求項1から3のいずれかに記載の作業車両。
  5. 前記センターフレームには、前記油圧ホースの一方端が接続されるスイベルジョイントが垂設され、
    前記センターフレームの上面に、前記スイベルジョイントから前記走行モータへ前記油圧ホースを導く空間を有するホース経路部をさらに備える、請求項1から4のいずれかに記載の作業車両。
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