JP7721587B2

JP7721587B2 - 作業用車両

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Publication number: JP7721587B2
Application number: JP2023027881A
Authority: JP
Inventors: 裕一塩入; 佑太小林
Original assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2023-02-27
Filing date: 2023-02-27
Publication date: 2025-08-12
Anticipated expiration: 2043-02-27
Also published as: EP4421242A1; EP4421242C0; JP2024121036A; US12529208B2; US20240287759A1; EP4421242B1

Description

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。

作業用車両の例として、エンジン（内燃機）によって駆動される走行装置および作業装置を備える油圧ショベル、トラックローダ等が従来より知られている。

昨今では、従来のエンジンに代えて電動モータによって駆動される作業用車両も開発されている（特許文献１：特許第６４６３５３７号公報参照）。

特許第６４６３５３７号公報

作業用車両は、車体に搭載される機器の作動に必要な種々の液体が貯留部等に貯留され、使用される。当該液体の具体例としては、作動油や冷却水等が挙げられる。当該液体は、減少した場合や交換が必要となった場合に、補給口を介して補給される。

駆動源がエンジンか電動モータかに関わらず、作業用車両における車体のコンパクト化は常に課題として存在する。

特に、駆動源として電動モータを備える作業用車両の場合には、当該電動モータに加え、車体に蓄電池（大型のバッテリーセル等）が搭載される構成となる。そのため、従来のエンジンを備える作業用車両と比較して、搭載スペースの捻出が困難となり、車体が大型化してしまう課題が生じる。

さらに、熱源となるエンジンが搭載されないため、運転室（キャビン）の暖房を行う運転室ヒータを備える場合には、ヒータコアに通流させる冷却水（運転室ヒータ用冷却水）を加熱するための液体加熱ヒータが搭載される構成となる。したがって、より一層、搭載スペースの捻出が困難となる課題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、簡素な構成で、工具を使用せずに位置の移動が可能で、且つ、狭いスペースに収納でき、補給時に引出して液体を補給することが可能な補給口を実現し、車体のコンパクト化を図ることができる作業用車両を提供することを目的とする。

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。

本実施形態に係る作業用車両は、車体と、走行装置と、油圧により作動する作業装置と、を備える作業用車両であって、前記車体に搭載される機器の作動に必要な液体を補給するための補給口を備え、前記補給口は、前記液体の貯留部に連通して弾性変形可能な配管と、前記配管の上端に取付けられて開口・閉口を行う蓋機構と、前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管の位置を移動させる移動機構と、を有し、前記移動機構は、前記車体に対して回動可能に連結され、前記蓋機構もしくは前記配管が固定される固定部と、前記固定部に対して回動可能に連結され、操作者が把持するツマミが設けられた操作部と、前記車体に対して固定され、前記ツマミがスライド可能に挿通されてスライド範囲を規定するスライド孔と、上向きに開口するロック溝と、が設けられたスライド支持部と、を有し、且つ、前記ロック溝に係脱されるロック突起が前記固定部もしくは前記操作部に設けられていることを要件とする。

上記の構成によれば、簡素な構成で、工具を使用せずに位置の移動が可能な液体の補給口を実現することができる。当該補給口は、蓋機構および配管の外形と同程度の大きさのスペースさえあれば収納でき、補給時には蓋機構および配管を車体の内側から外側へ引出すことによって液体を補給することが可能となる。したがって、補給口の上方に補給用のノズルや容器を進入させるための広い空間部を設けておく必要がないため、車体のコンパクト化を図ることができる。

また、前記配管は、前記液体の液面が視認可能な透明もしくは半透明の材料を用いて形成されていることが好ましい。

また、前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管は、前記車体の外側から内側へ向かって押込まれた状態で収納されており、前記移動機構は、操作者が前記ツマミを上方へ持上げて、前記ロック突起が前記ロック溝から離脱した状態において、操作者が前記蓋機構もしくは前記蓋機構に連続する前記配管を把持して引出すことによって、または、前記配管の弾発力もしくは前記蓋機構の重心に作用する重力によって、前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管が前記車体の内側から外側に向かって移動するように、前記固定部、前記操作部、および前記スライド支持部が前記車体に対して位置決めされて取付けられていることが好ましい。

一例として、前記走行装置もしくは前記作業装置の駆動源となる電動モータを備え、前記液体は、運転室ヒータ用冷却水であり、前記蓋機構は、配管用プラグと、前記配管用プラグが螺合されるネジ孔が設けられたプラグ固定部と、を有する。

他の例として、前記走行装置もしくは前記作業装置の駆動源となるエンジンを備え、前記液体は、燃料およびエンジンオイルの少なくとも一方である。

他の例として、前記液体は、作動油もしくはウィンドウォッシャの少なくとも一方である。

本発明によれば、工具を使用せずに位置の移動が可能で、且つ、狭いスペースに収納でき、補給時に引出して液体を補給することが可能な補給口を実現することができる。したがって、車体のコンパクト化を図ることができる。

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は、図１に示す作業用車両における補給口および収納部の位置を示す斜視図である。図３は、補給口（収納された状態）の斜視図である。図４は、補給口（引出された状態）の斜視図である。図５Ａ～図５Ｃは、図１に示す作業用車両における補給口を移動させる動作を説明する説明図である。図５Ａは、ロック突起がロック溝に係合した状態の斜視図である。図５Ｂは、操作者がツマミを上方へ持上げて、ロック突起がロック溝から離脱した状態の斜視図である。図５Ｃは、蓋機構および蓋機構に連続する配管が車体の内側から外側に向かって移動した状態の斜視図である。

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（左後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。

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、油圧ショベルを例に挙げて説明する。ただし、作業用車両１は、油圧ショベルに限定されるものではない。

図１に示すように、作業用車両１は、車体として下部体２および下部体２の上に配設される上部体３を備えている（なお、下部体２と上部体３とが一体の構成であってもよい）。

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（所定圧力の作動油）により作動する作業装置１２、１４を備えている。下部体２は、走行を行う走行装置１０を備えている。上部体３は、前部にオペレータが乗車して走行や作業の操作を行う操作装置が設けられた運転室１６を備えている。一例として、運転室１６は密閉式であるが、これに限定されるものではない。

走行装置１０の例として、左右に一対のクローラ（無限軌道）２６を備えている。ただし、走行装置１０は、クローラ２６に限定されるものではない。他の例として、作業用車両１は、クローラ２６に代えてタイヤを備える構成としてもよい（不図示）。クローラ２６は、走行油圧モータ（不図示）によって駆動（走行）される。

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（排土板シリンダ）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。

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（不図示）が設けられている。ブームブラケットによって、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（ブームシリンダ）５２によって駆動される。アーム４４は、油圧シリンダ（アームシリンダ）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（バケットシリンダ）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。

上記の走行油圧モータ、および各油圧シリンダの駆動を行うための駆動機構は、一例として駆動源１８により駆動される油圧ポンプ、制御バルブ等から構成されている。オペレータが操作装置を操作することにより制御バルブを作動させて、油圧ポンプから送出される所定圧力の作動油を走行油圧モータ、および各油圧シリンダに供給する制御が行われる。これにより、走行装置１０による走行、および作業装置１２、１４による作業を行うことができる。駆動機構を構成する油圧ポンプは、作業装置１２、１４や走行装置１０の構成や負荷等に応じて、１個もしくは複数個が設けられる。

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（油圧ショベル）と同様であるため、詳細の説明を省略する。

作業用車両１は、上記の駆動源１８として電動モータを備えている。駆動源１８を構成する電動モータは、上記の油圧ポンプの個数や定格出力等に応じて、１個もしくは複数個が設けられる。なお、駆動源１８の他の例として、電動モータに代えて、もしくは、電動モータと共に、エンジン（燃料を燃焼させる内燃機）を備える構成としてもよい（不図示）。

作業用車両１は、電動モータ１８に電力を供給する車載充電器、蓄電池、変換装置（インバータ等）、および、制御装置等を備えている（不図示）。

作業用車両１は、運転室１６の暖房を行う運転室ヒータ（不図示）を備えている。本実施形態においては、駆動源１８として電動モータを備える構成（すなわち、駆動源および熱源として兼用されるエンジンを備えない構成）であるため、運転室ヒータは、ヒータコアと、当該ヒータコアに通流させる液体（運転室ヒータ用冷却水）を加熱するための液体加熱ヒータを備えて構成されている。

また、作業用車両１は、車体（上部体３）に搭載される機器の作動に必要な液体が貯留される貯留部等、および、当該液体を補給するための補給口を備えている。当該液体の例として、主として作動油タンクに貯留され、走行油圧モータ、および各油圧シリンダの駆動に用いられる作動油が挙げられる。主としてウォッシャータンクに貯留され、運転室１６の窓ガラスの洗浄に用いられるウィンドウォッシャが挙げられる。冷却水貯留部に貯留され、運転室ヒータの熱媒に用いられる運転室ヒータ用冷却水が挙げられる。本実施形態に係る冷却水貯留部は、専用のタンクを備えずに、液体が通流される機器（液体加熱ヒータ、運転室ヒータ用ヒータコア、および、それらに接続される配管等）の内部に貯留（且つ循環）される構成である。なお、専用のタンクを備える構成としてもよい（不図示）。

一例として、運転室ヒータ用冷却水を補給する補給口６０の構成について詳しく説明する。図２は、車体（上部体３）における補給口６０と収納部２８の位置を示す斜視図（左後部からの斜視図）である（左側部カバーの図示を省略している）。図３は、補給口６０（収納部２８に収納された状態）の斜視図である。図４は、補給口６０（収納部２８から引出された状態）の斜視図である。

補給口６０は、液体の貯留部（本実施形態では、液体加熱ヒータ、運転室ヒータ用ヒータコア、および、それらに接続される配管等）に、直接もしくは中継配管を介して連通し、弾性変形可能な配管６２を備えている。補給口６０は、配管６２の上端に取付けられて開口・閉口を行う蓋機構６４を備えている。補給口６０は、蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２の位置を移動させる移動機構７０を備えている。

蓋機構６４、および当該蓋機構６４に連続する配管６２は、車体（上部体３）の外側から内側へ向かって押込まれた状態で、当該車体（上部体３）に設けられる収納部２８に収納されている。

一例として、蓋機構６４は、配管用プラグ６６と、当該配管用プラグ６６が螺合されるネジ孔（内壁に雌ネジが形成された貫通孔）６８ａが設けられたプラグ固定部６８と、を備えている。このプラグ固定部６８が、配管６２の上端に取付けられている。配管用プラグ６６をネジ孔６８ａに対して係脱することで、配管６２の上端を開閉することができる。

本実施形態のように、電動モータによって駆動される作業用車両１は、エンジンによって駆動される作業用車両のようにエンジン冷却用のラジエターが搭載されておらず、ラジエター用冷却水が運転室ヒータ用冷却水として兼用される構成とはなっていない。そのため、前述の通り、運転室ヒータ用冷却水を加熱する液体加熱ヒータが設けられている。当該液体加熱ヒータによって加熱される運転室ヒータ用冷却水の温度および圧力は、ラジエター用冷却水が運転室ヒータ用冷却水として兼用されるエンジン駆動の作業用車両と比較して、両方（温度および圧力）共に低く設定することが可能となる。したがって、蓋機構６４に圧力キャップを設ける必要が無く、簡素な機構で構成することができる。

一例として、配管６２は、液体（運転室ヒータ用冷却水）の液面が視認可能な透明もしくは半透明の材料（例えば、シリコーンゴム等）を用いて形成されている。これによれば、専用のインジケータや計量器を設けることなく、配管部分で液量を確認することができる。

一例として、移動機構７０は、車体（上部体３）に対して回動可能に連結され、蓋機構６４（もしくは配管６２でもよい）が固定される固定部７２を備えている。なお、図中の符号８１は、車体（上部体３）に対して固定部７２を回動させる回動軸部材である。移動機構７０は、固定部７２に対して回動可能に連結され、操作者が把持するツマミ８４が設けられた操作部７４を備えている。移動機構７０は、車体（上部体３）に対して固定され、ツマミ８４がスライド可能に挿通されてスライド範囲を規定するスライド孔（第１スライド孔）８６と、上向きに開口する（すなわち、側面視Ｕ字状の）ロック溝８７と、が設けられたスライド支持部７６を備えている。当該スライド孔（第１スライド孔）８６のスライド範囲が、蓋機構６４（および蓋機構６４に連続する配管６２）の移動範囲を規定する。

さらに、移動機構７０は、スライド支持部７６のロック溝８７に係脱されるロック突起８０を備えている。本実施形態では、ロック突起８０が固定部７２に固定される構成で、操作部７４にロック突起８０が回転可能に挿通される挿通孔（第１挿通孔）８５が設けられる構成としている。したがって、操作部７４を持ち上げればロック突起８０が上昇する。他の例として、ロック突起８０が操作部７４に固定される構成で、固定部７２にロック突起８０が回転可能に挿通される挿通孔（第２挿通孔）が設けられる構成としてもよい（不図示）。この構成によっても、操作部７４を持ち上げればロック突起８０が上昇する。

なお、図中の符号７３は固定部７２に随伴して移動するサポートプレートである。サポートプレート７３には、ロック突起８０がスライド可能に挿通されるスライド孔（第２スライド孔）８３が設けられている。サポートプレート７３を設けない構成とすることも可能である（不図示）。

上記の移動機構７０によれば、簡素な構成で、工具を使用せずに位置の移動が可能な補給口６０を実現することができる。補給口６０の移動が可能となるため、車体（上部体３）に蓋機構６４および配管６２の外形と同程度の大きさのスペースさえあれば、補給口６０の収納が可能となる。また、補給する際には、蓋機構６４（および、これに連続する配管６２）を車体（上部体３）の内側から外側へ引出すことによって、液体（本実施形態では、運転室ヒータ用冷却水）を補給することが可能となる。したがって、補給口６０の上方に補給用のノズルや容器を進入させるための広い空間部を設けておく必要がないため、車体（上部体３）のコンパクト化を図ることができる。

ここで、図５Ａ～図５Ｃを参照しながら、作業用車両１の補給口６０を移動させる動作を説明する。なお、図５Ａ～図５Ｃは、いずれも、図２におけるＶ部の位置に対応する図である。図５Ａに示すように、蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２は、車体（上部体３）の外側から内側へ向かって押込まれた状態で、当該車体（上部体３）に設けられる収納部２８に収納されている。このとき、ロック突起８０がスライド支持部７６のロック溝８７に係合した状態となっている。これにより、蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２の移動が規制されている。次に、図５Ｂに示すように、操作者が操作部７４のツマミ８４を上方へ持上げることにより、ロック突起８０が上昇してロック溝８７から離脱した状態となる。すなわち、蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２の移動が規制されていない状態となる。次に、図５Ｃに示すように、ロック突起８０がロック溝８７から離脱した状態において、一例として、操作者が蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２を把持して引出すことによって、または、他の例として、配管６２の弾発力、および蓋機構６４の重心に作用する重力の両方もしくは一方によって、蓋機構６４および当該蓋機構６４に連続する配管６２が車体（上部体３）の内側から外側に向かって移動する。本実施形態では、当該移動が可能となるように、固定部７２、操作部７４、およびスライド支持部７６が車体（上部体３）に対して位置決めされて取付けられている。これによれば、工具を使用することなく、操作者が操作部７４のツマミ８４を上方へ持上げてロックを解除するだけで、補給口６０を車体（上部体３）の内部から外部へ向かって移動することが可能な状態となる。

逆に、補給口６０を収納部２８に収納する際は、操作者が蓋機構６４もしくは配管６２を、車体（上部体３）の外側から内側に向かって押込んで移動させる。

以上説明した通り、本発明によれば、工具を使用せずに位置の移動が可能で、且つ、狭いスペースに収納でき、補給時に引出して液体を補給することが可能な補給口６０を実現することができる。したがって、車体２、３のコンパクト化を図ることができる。

車体２、３に搭載される機器の作動に必要な液体として、運転室ヒータ用の作動に用いられる運転室ヒータ用冷却水を例に挙げて、運転室ヒータ用冷却水を補給する補給口６０の構成について説明した。補給口６０の構成は、この例に限定されるものではない。補給口６０の構成は、走行油圧モータ、および各油圧シリンダの作動に用いられる作動油を補給する補給口に適用することができる。補給口６０の構成は、ウォッシャー機構の作動に用いられるウィンドウォッシャを補給する補給口に適用することができる。

作業用車両１として、電動モータを駆動源とする作業用車両を例に挙げた。補給口６０の構成は、この例に限定されるものではなく、エンジン（内燃機）を駆動源とする作業用車両にも適用できる。補給口６０の構成は、エンジンの作動に用いられる燃料を補給する補給口に適用することができる。補給口６０の構成は、エンジンの作動に用いられるエンジンオイルを補給する補給口に適用することができる。補給口６０の構成は、ラジエターの作動に用いられるラジエター用冷却水を補給する補給口に適用することができる。

本発明は、上記の作業用車両（油圧ショベル）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（トラックローダ、キャリア等）に対して適用することができる。

１作業用車両
２車体（下部体）
３車体（上部体）
１０走行装置
１２、１４作業装置
１６運転室
２８収納部
６０補給口
６２配管
６４蓋機構
７０移動機構
７２固定部
７４操作部
７６スライド支持部
８０ロック突起
８４ツマミ
８６スライド孔（第１スライド孔）
８７ロック溝

Claims

車体と、走行装置と、油圧により作動する作業装置と、を備える作業用車両であって、
前記車体に搭載される機器の作動に必要な液体を補給するための補給口を備え、
前記補給口は、前記液体の貯留部に連通して弾性変形可能な配管と、前記配管の上端に取付けられて開口・閉口を行う蓋機構と、前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管の位置を移動させる移動機構と、を有し、
前記移動機構は、
前記車体に対して回動可能に連結され、前記蓋機構もしくは前記配管が固定される固定部と、
前記固定部に対して回動可能に連結され、操作者が把持するツマミが設けられた操作部と、
前記車体に対して固定され、前記ツマミがスライド可能に挿通されてスライド範囲を規定するスライド孔と、上向きに開口するロック溝と、が設けられたスライド支持部と、を有し、
且つ、前記ロック溝に係脱されるロック突起が前記固定部もしくは前記操作部に設けられていること
を特徴とする作業用車両。
前記配管は、前記液体の液面が視認可能な透明もしくは半透明の材料を用いて形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の作業用車両。
前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管は、前記車体の外側から内側へ向かって押込まれた状態で収納されており、
前記移動機構は、操作者が前記ツマミを上方へ持上げて、前記ロック突起が前記ロック溝から離脱した状態において、操作者が前記蓋機構もしくは前記蓋機構に連続する前記配管を把持して引出すことによって、または、前記配管の弾発力もしくは前記蓋機構の重心に作用する重力によって、前記蓋機構および前記蓋機構に連続する前記配管が前記車体の内側から外側に向かって移動するように、前記固定部、前記操作部、および前記スライド支持部が前記車体に対して位置決めされて取付けられていること
を特徴とする請求項１に記載の作業用車両。
前記走行装置もしくは前記作業装置の駆動源となる電動モータを備え、
前記液体は、運転室ヒータ用冷却水であり、
前記蓋機構は、配管用プラグと、前記配管用プラグが螺合されるネジ孔が設けられたプラグ固定部と、を有すること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の作業用車両。
前記走行装置もしくは前記作業装置の駆動源となるエンジンを備え、
前記液体は、燃料およびエンジンオイルの少なくとも一方であること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の作業用車両。
前記液体は、作動油もしくはウィンドウォッシャの少なくとも一方であること
を特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の作業用車両。