JP7163272B2 - 作業機 - Google Patents

Description

本発明は、キャビンにエアコン装置を備えた作業機に関する。

バックホー等の作業機においては、運転者の居住性をよくするために、キャビンにエアコン装置を備えているものがある。
特許文献１に開示されたキャブは、キャブルーフ部にコンプレッサ、コンデンサ、レシーバ及びエアコンユニット（エバポレータ）を配置しており、コンプレッサは電動モータによって駆動されている。

特開２００５－２４０４２７号公報

しかしながら、特許文献１の技術においては、コンプレッサをルーフに配置しているので、コンプレッサを作業機のエンジンで駆動できなく、独自の駆動装置を必要としている。
そこで、特許文献１の技術を、コンプレッサをエンジン近傍に配置してエンジンで駆動する構成に変更することが考えられるが、その場合にはエアコン用ホースの引き回し作業が煩雑になり、組立性及び組立品質の低下が生じやすいという問題がある。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エアコン装置を備えた作業機において組立性及び組立品質を向上させることを目的とする。

本発明における課題解決のための具体的手段は、機体フレームと、この機体フレーム上に搭載したエンジン及びキャビンと、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ及びエバポレータを有するエアコン装置とを備えた作業機であって、
前記コンプレッサはエンジンの近傍に配置され、前記エバポレータは前記キャビンの底部に配置され、前記コンデンサ及び前記レシーバは前記キャビンの側面に配置されており、
前記コンプレッサと前記コンデンサとを繋ぐディスチャージホースと前記レシーバと前記エバポレータとを繋ぐリキッドホースとは、前記キャビンの側面に沿わせて配置され、かつ側面下部で保持具を介して保持されており、
前記ディスチャージホースはコンプレッサ側のディスチャージ第１ホース部とコンデンサ側のディスチャージ第２ホース部とが、前記保持具の下方で分割されかつ接続されており、
前記リキッドホースはレシーバ側のリキッド第１ホース部とエバポレータ側のリキッド第２ホース部とが、前記保持具の下方で分割されかつ接続されている。

本発明によれば、コンプレッサをエンジン近傍に配置し、エバポレータをキャビン底部に配置し、コンデンサ及びレシーバをキャビンの側面に配置することにより、コンデンサ及びレシーバをキャビンの地上高を高くすることなく冷却効率が向上できる位置に配置でき、コンデンサ及びレシーバに接続されるディスチャージホースとリキッドホースとを、キャビンの側面に沿わせて配置でき、また、キャビンに、コンデンサ及びレシーバを装着し、かつディスチャージ第２ホース部及びリキッド第１ホース部を接続して保持しておくことができ、キャビンを組み付けるのが容易になり、エアコン装置の組立性及び組立品質が向上し、ヒートバランスやメンテナンス性も向上する。

本発明の実施形態を示すキャビン側後方から見た斜視図である。 エアコン装置の説明図である。 ディスチャージホース及びリキッドホースの保持構造を示す斜視図である。 バックホー作業機の側面図である。 バックホー作業機の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４，５において、作業機１は、底部に機体フレーム３を有する機体（旋回台）２０と、運転席２２を備えたキャビン５と、クローラ式の走行装置２３と、バックホー等の作業装置２４とを備えている。
以下、本発明の実施形態において、機体２０及びキャビン５の前後方向及び幅方向は、作業機１の運転席２２に着座した運転者から見て、前後方向及び左右方向である。従って、作業装置２４は機体２０の前部に装着され、キャビン５は、機体２０の左寄り且つ前部寄りの位置に搭載され、左側面にドア２５が設けられている。キャビン５の右側面の後上部にエアコン装置１０のコンデンサ７及びレシーバ８が装着されている。

機体２０は、走行装置２３の上方に旋回可能に支持されている。機体２０は、旋回基板となる機体フレーム３とウエイト２６とを有している。機体フレーム３は、走行装置２３のフレーム上に旋回ベアリングを介して支持されており、旋回モータの駆動により縦軸（上下方向の軸）回りに旋回する。ウエイト２６は、機体２０の後部に装着されている。
機体２０の後部には、エンジン４、油圧ポンプ２７、ファン２８、オルタネータ２９、コンプレッサ６、ラジエータ３０等が配置されている。本実施形態の場合、エンジン４はディーゼルエンジンであるが、ガソリンエンジンであってもよい。エンジン４は、出力軸（クランク軸、動力伝達軸）を機体幅方向（左右方向）に向けて設けられている。

油圧ポンプ２７は、エンジン４の左方に配置されている。ファン２８は、エンジン４の右方に配置されている。オルタネータ２９は、エンジン４の右前部の上方に配置されており、バッテリに蓄電するための直流電力を出力する。コンプレッサ６は、エンジン４の右後部の上方に配置されており、キャビン５内を冷却するエアコン装置１０の冷媒を圧縮する。ラジエータ３０は、ファン２８の右方に配置されており、ファン２８の駆動によって冷却される。油圧ポンプ２７、ファン２８、オルタネータ２９、コンプレッサ６は、エンジン４の動力を受けて駆動する。

機体２０の右部には、作動油タンク３４、制御バルブ３５、バッテリ（図示略）が配置され、ボンネット３６によって覆われている。作動油タンク３４には、機体２０に設けられた油圧機器（後述する油圧シリンダ等）を作動させるための作動油が貯蔵されている。作動油タンク３４に貯蔵された作動油は、油圧ポンプ２７の駆動によって送給される。制御バルブ３５は、前記油圧機器に対する作動油の供給を制御する。

走行装置２３は、クローラ式の走行装置であって、機体２０の右側と左側にクローラ３８がそれぞれ設けられている。走行装置２３の前部にはドーザ装置３９が設けられている。ドーザ装置３９は、ドーザシリンダ４０により昇降される。
機体２０の前部には、支持ブラケット４１が設けられている。支持ブラケット４１には、スイングブラケット４２が枢支されている。スイングブラケット４２は、機体フレーム３上に取り付けられたスイングシリンダ４３の駆動により、縦軸回りに揺動可能である。スイングブラケット４２には、作業装置２４が取り付けられている。

図４に示すように、作業装置２４は、ブーム４８と、アーム４９と、作業具５０とを有している。本実施形態では、作業具５０としてバケットが装着されているが、バケットに代えて或いは加えて、他の作業具（油圧アタッチメント）を装着することが可能である。他の作業具としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。

さらに作業装置２４は、これらブーム４８等の駆動機構（油圧アクチュエータ）として、ブームシリンダ５１と、アームシリンダ５２と、作業具シリンダ５３とを有している。ブームシリンダ５１、アームシリンダ５２、作業具シリンダ５３、スイングシリンダ４３、ドーザシリンダ４０は、油圧シリンダにより構成されている。
ブーム４８の基端部は、スイングブラケット４２に第１横軸Ｍ１を介して枢支されている。ブーム４８は、ブームシリンダ５１の伸縮により、第１横軸Ｍ１回りに上下に揺動する。アーム４９の基端部は、ブーム４８の先端部に第２横軸（枢支軸）Ｍ２を介して枢支されている。アーム４９は、アームシリンダ５２の伸縮により、第２横軸Ｍ２回りに上下に揺動する。

作業具５０は、アーム４９の先端部に第３横軸Ｍ３及びブラケット５６を介して装着されている。ブラケット５６には、第１リンク５７の一端部が第４横軸Ｍ４を介して枢支されている。第１リンク５７の他端部には、第２リンク５８の一端部が第５横軸Ｍ５を介して枢支されている。第２リンク５８の他端部は、アーム４９の先端付近であって第３横軸Ｍ３よりも基端側に、第６横軸Ｍ６を介して枢支されている。第５横軸Ｍ５には、作業具シリンダ５３の先端部が枢支されている。作業具シリンダ５３の基端部は、アーム４９の基端側に設けられた後述する第３枢支部材５９に枢支されている。作業具５０は、作業具シリンダ５３の伸縮によりスクイ・ダンプ動作する。

ブーム４８は、ブーム本体６０と軸支部６２とを有している。ブーム本体６０は、長さ方向（基端側から先端側に向かう方向）の中途部で上側に凸となるように屈曲している。つまり、ブーム本体６０は、長さ方向の中途部に屈曲部６０ａを有している。また、ブーム本体６０は、左右の縦板と上下の横板とで略四角筒状に形成されている。
前記作業機１のキャビン５は、左右一対の前支柱５ａ、左右一対の後支柱５ｂ及び左側のドア支柱５ｃを有し、それらの上部にルーフ５ｄを装着して構成されている。前記前支柱５ａ、後支柱５ｂ及びそれらの間の梁部材は、個別の管材を連結して形成するか、又は管材を側面視略門形に屈曲して形成されており、４柱式、６柱式に構成することもできる。

キャビン５は底部の前側約半分が機体２０上に搭載され、後側約半分がエンジン４の上方に配置できるように高くなっている。キャビン５の底内部にはフロアシートが配置され、その上側に運転席２２や操縦レバー関係が配置されている。
図１～３において、キャビン５の底部（運転席２２の下方）には空調ボックス６１が設けられ、この空調ボックス６１内にエアコン装置１０のエバポレータ９が配置され、また、運転席２２の前面へ空調空気を案内するダクト６３が接続されている。

エアコン装置１０のコンデンサ７は電動ファン付きであり、隣接して配置されたレシーバ８とは、接続パイプＰで接続されており、これらは装着ボックス１５内に配置されている。
この装着ボックス１５は、固定枠１５ａと覆いカバーとを有し、固定枠１５ａはキャビン５の側面の右側後支柱５ｂの上部及び／又はルーフ５ｄの右後部に装着されている。

従って、コンデンサ７とレシーバ８は、キャビン５の右側面後上部に配置されており、運転者から外部を見る視界をできるだけ損なわない位置となっている。
コンプレッサ６とコンデンサ７とを繋ぐディスチャージホースＤは、コンプレッサ６側のディスチャージ第１ホース部Ｄ１とコンデンサ７側のディスチャージ第２ホース部Ｄ２とに分割されている。コンデンサ７側のディスチャージ第２ホース部Ｄ２は、コンデンサ７の後部から下方へ右側後支柱５ｂに沿って延設されており、その下部は右側後支柱５ｂの下部側面に固定の保持具１３によって保持されている。

レシーバ８とエバポレータ９とを繋ぐリキッドホースＬは、レシーバ８側のリキッド第１ホース部Ｌ１とエバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２とに２分割されている。エバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２は、レシーバ８の上部から下方へレシーバ８及び右側後支柱５ｂに沿って延設されており、その下部は、右側後支柱５ｂの下部側面に固定の保持具１３によって保持されている。

前記ディスチャージ第２ホース部Ｄ２とリキッド第２ホース部Ｌ２とは略並列されており、それぞれの下部が別個の保持具１３によって右側後支柱５ｂの下部側面に取り付けられている。保持具１３は１個を共通使用するようにしてもよい。
前記ディスチャージホースＤのコンプレッサ６側のディスチャージ第１ホース部Ｄ１は、コンプレッサ６からエンジン４の上方まで延設されたディスチャージホース基部Ｄ１ａと、エンジン４の上方から機体フレーム３に降りてかつキャビン５の側面後下部に至るディスチャージホース中間部Ｄ１ｂとに分割されかつ接続されている。

従って、ディスチャージホースＤは、ディスチャージホース基部Ｄ１ａと、ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂと、ディスチャージ第２ホース部Ｄ２とに３分割されている。
前記ディスチャージホース基部Ｄ１ａ及びディスチャージホース中間部Ｄ１ｂは、共にエンジン４の近傍に配置されるので、耐熱カバー等で保護されており、ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂは、エンジン４から可及的に離れるように、機体フレーム３の後下部に回されている。

エバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２は、ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂと同様に、エンジン４から可及的に離れるように、機体フレーム３の後下部に回されており、ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂと共に機体フレーム３の後下部から上方へ延設されている。
なお、前記ディスチャージホースＤ及びリキッドホースＬは、それぞれ全長を樹脂ホースで形成することができるが、部分的にまた適宜部位に、金属パイプが使用されている。

図３において、前記機体フレーム３の後部には、エンジン４を跨ぐようにアーチフレーム６４が固定されている。このアーチフレーム６４は、エンジン関連機器を装着しており、キャビン５の後下部を支持している。アーチフレーム６４の右側部は、キャビン５の側面より外方に突出していて、ボンネット３６によって覆われている。
アーチフレーム６４の右側上部は、キャビン５の右側後支柱５ｂの下部に略対応しており、ここに固定板６５が固定され、この固定板６５に取付部材６６が取り付けられている。この取付部材６６には、２本の接続管（第１接続管Ｓ１、第２接続管Ｓ２）が保持されている。

前記２本の接続管Ｓ１、Ｓ２は、アーチフレーム６４の右側上部の上面に略沿う水平部Ｓａから、一端側が上向きに屈曲し、他端側が下向きに屈曲している。
第１接続管Ｓ１は、上向きに屈曲した一端側にコンデンサ７側のディスチャージ第２ホース部Ｄ２を着脱自在に接続し、下向きに屈曲した他端側にコンプレッサ６側のディスチャージ第１ホース部Ｄ１を接続し、コンプレッサ６側のディスチャージ第１ホース部Ｄ１（ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂ）とコンデンサ７側のディスチャージ第２ホース部Ｄ２とを着脱自在に接続している。

第２接続管Ｓ２は、上向きに屈曲した一端側にレシーバ８側のリキッド第１ホース部Ｌ１を着脱自在に接続し、下向きに屈曲した他端側にエバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２を接続し、レシーバ８側のリキッド第１ホース部Ｌ１とエバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２とを着脱自在に接続している。
前記２本の接続管Ｓ１、Ｓ２に接続されたディスチャージホース中間部Ｄ１ｂとエバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２とは、ボンネット３６の内面に沿うように並列されており、ディスチャージ第２ホース部Ｄ２及びリキッド第１ホース部Ｌ１は別々の工程で、機体フレーム３側に装着しておく。

従って、機体フレーム３にエンジン４、コンプレッサ６及びエバポレータ９等を組み付けて、２本の接続管Ｓ１、Ｓ２及びディスチャージ第１ホース部Ｄ１及びリキッド第２ホース部Ｌ２等を装備しておく。別工程で、キャビン５には、コンデンサ７及びレシーバ８等を組み付け、ディスチャージ第２ホース部Ｄ２及びリキッド第１ホース部Ｌ１を接続して保持しておく。

そしてこのキャビン５を機体フレーム３上に搭載してから、２本の接続管Ｓ１、Ｓ２とディスチャージ第２ホース部Ｄ２及びリキッド第１ホース部Ｌ１とを接続する。
前記ディスチャージ第１ホース部Ｄ１及びリキッド第２ホース部Ｌ２の上端は、２本の接続管Ｓ１、Ｓ２を介して機体フレーム３側に保持しておくことは、接続の確実性の点から極めて重要であるが、ホース自体の端部を固定板６５又は取付部材６６に取り付けるようにしてもよい。

エバポレータ９とコンプレッサ６とを繋ぐサクションホース６７は、コンプレッサ６にディスチャージ第１ホース部Ｄ１を接続するときに同時に接続される。
前記実施形態に示した作業機１は、機体フレーム３と、この機体フレーム３上に搭載したエンジン４及びキャビン５と、コンプレッサ６、コンデンサ７、レシーバ８及びエバポレータ９を有するエアコン装置１０とを備えており、前記コンプレッサ６はエンジン４の近傍に配置され、前記エバポレータ９は前記キャビン５の底部に配置され、前記コンデンサ７及び前記レシーバ８は前記キャビン５の側面に配置されており、前記コンプレッサ６と前記コンデンサ７とを繋ぐディスチャージホースＤと前記レシーバ８と前記エバポレータ９とを繋ぐリキッドホースＬとは、前記キャビン５の側面に沿わせて配置され、かつ側面下部で保持具１３を介して保持されており、前記ディスチャージホースＤはコンプレッサ６側のディスチャージ第１ホース部Ｄ１とコンデンサ７側のディスチャージ第２ホース部Ｄ２とが、保持具１３の下方で分割されかつ接続されており、前記リキッドホースＬはレシーバ８側のリキッド第１ホース部Ｌ１とエバポレータ９側のリキッド第２ホース部Ｌ２とが、前記保持具１３の下方で分割されかつ接続されている。

この構成により、コンデンサ７及びレシーバ８をキャビン５の地上高を高くすることなく冷却効率が向上できる位置に配置できる。キャビン５はルーフの頂部までの地上高に制約があるが、コンデンサ７等がルーフに存在しないことにより、運転者の頭上空間を広くでき、居住性が良好になる。また、コンデンサ７及びレシーバ８をキャビン５の側面に配置することにより、それらに接続されるディスチャージホースＤとリキッドホースＬとを、キャビン５の側面に沿わせて配置することができ、ホースＤ、Ｌが弛むのを防止でき、ホース接続も容易にできる。さらに、キャビン５にコンデンサ７及びレシーバ８を装着し、かつディスチャージ第２ホース部Ｄ２及びリキッド第１ホース部Ｌ１を接続して保持しておくことができ、キャビン５を組み付けるのが容易になり、エアコン装置１０の組立性及び組立品質が向上し、ヒートバランスやメンテナンス性も向上する。

また、前記作業機１においては、前記ディスチャージ第１ホース部Ｄ１は、前記コンプレッサ６から前記エンジン４の上方まで延設されたディスチャージホース基部Ｄ１ａと、前記エンジン４の上方から前記機体フレーム３に降りて前記キャビン５の側面下部に至るディスチャージホース中間部Ｄ１ｂとに分割されかつ接続されている。
この構成により、ディスチャージホース基部Ｄ１ａはエンジン４側に配置し、ディスチャージホース中間部Ｄ１ｂは機体フレーム３側に配置し、それらを個別に配置して接続するので、ディスチャージホースＤの取り回しが良好にでき、接続も容易にでき、各ホース部の遮熱対策も容易に行える。

さらに、前記作業機１においては、前記ディスチャージ第１ホース部Ｄ１と前記ディスチャージ第２ホース部Ｄ２とを接続する第１接続管Ｓ１と、前記リキッド第１ホース部Ｌ１と前記リキッド第２ホース部Ｌ２とを接続する第２接続管Ｓ２とが、前記キャビン５の側面下部に対応する位置で機体フレーム３側に設けられている。
この構成により、第１接続管Ｓ１と第２接続管Ｓ２とを安定して機体フレーム３側に保持できる。従って、第１接続管Ｓ１及び第２接続管Ｓ２とディスチャージ第２ホース部Ｄ２及びリキッド第１ホース部Ｌ１との接続を、簡単かつ確実にしておくことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、部材の形状、構成及び組み合わせ等を変更したりすることもできる。
例えば、作業機としてバックホー作業機を例示したが、キャビン及びエアコン装置を備えるなら、トラクタ、ホイールローダ、フロントローダ、コンバイン等の作業機であってもよい。

１ 作業機
３ 機体フレーム
４ エンジン
５ キャビン
６ コンプレッサ
７ コンデンサ
８ レシーバ
９ エバポレータ
１０ エアコン装置
１３ 保持具
２０ 機体
２２ 運転席
Ｄ ディスチャージホース
Ｄ１ ディスチャージ第１ホース部
Ｄ１ａ ディスチャージホース基部
Ｄ１ｂ ディスチャージホース中間部
Ｄ２ ディスチャージ第２ホース部
Ｌ リキッドホース
Ｌ１ リキッド第１ホース部
Ｌ２ リキッド第２ホース部
Ｓ１ 第１接続管
Ｓ２ 第２接続管

Claims (3)

1. 機体フレームと、この機体フレーム上に搭載したエンジン及びキャビンと、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバ及びエバポレータを有するエアコン装置とを備えた作業機であって、
   前記コンプレッサはエンジンの近傍に配置され、前記エバポレータは前記キャビンの底部に配置され、前記コンデンサ及び前記レシーバは前記キャビンの側面に配置されており、
   前記コンプレッサと前記コンデンサとを繋ぐディスチャージホースと前記レシーバと前記エバポレータとを繋ぐリキッドホースとは、前記キャビンの側面に沿わせて配置され、かつ側面下部で保持具を介して保持されており、
   前記ディスチャージホースはコンプレッサ側のディスチャージ第１ホース部とコンデンサ側のディスチャージ第２ホース部とが、前記保持具の下方で分割されかつ接続されており、
   前記リキッドホースはレシーバ側のリキッド第１ホース部とエバポレータ側のリキッド第２ホース部とが、前記保持具の下方で分割されかつ接続されている作業機。
2. 前記ディスチャージ第１ホース部は、前記コンプレッサから前記エンジンの上方まで延設されたディスチャージホース基部と、前記エンジンの上方から前記機体フレームに降りて前記キャビンの側面下部に至るディスチャージホース中間部とに分割されかつ接続されている請求項１に記載の作業機。
3. 前記ディスチャージ第１ホース部と前記ディスチャージ第２ホース部とを接続する第１接続管と、前記リキッド第１ホース部と前記リキッド第２ホース部とを接続する第２接続管とが、前記キャビンの側面下部に対応する位置で機体フレーム側に設けられている請求項１又は２に記載の作業機。

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