(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビン後方の本体フレーム上に立設された固定フレームと、この固定フレームに上下スライド自在に係合された可動フレームと、この可動フレームをスライドさせるスライド駆動手段とによって上下運動を行うスライド機構が構成され、このスライド機構の可動フレームとキャビンとの間に、回動駆動手段により駆動されて上下方向の回動運動を行う四節リンク機構が設けられ、この四節リンク機構は第１及び第２両リンクを備え、この両リンクの上端部が上記可動フレームの上端部に、下端部がキャビン背面側の下端部にそれぞれピン連結されてなることを特徴とする作業機械のキャビン昇降装置。
【請求項２】
固定フレームと可動フレームの一方の左右両側にスライドブロック、他方の左右両側にこのスライドブロックにスライド自在に貫挿されたスライドレールがそれぞれ取付けられてスライド機構が構成され、かつ、固定、可動両フレームの左右方向の中央部間にスライド駆動手段としての油圧シリンダが取付けられたことを特徴とする請求項１記載の作業機械のキャビン昇降装置。
【請求項３】
四節リンク機構が、平行に配置された第１及び第２両リンクを有する平行リンク機構として構成され、上記第１及び第２両リンク間に回動駆動手段としての油圧シリンダが設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の作業機械のキャビン昇降装置。
【請求項４】
キャビンを水平軸を中心として上下方向に傾動させる傾動機構が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機械のキャビン昇降装置。
【請求項５】
キャビンを前後方向に移動させる前後移動機構が設けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の作業機械のキャビン昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベルや破砕機、クレーン等の作業機械において、作業状況等に応じてキャビンを昇降させるキャビン昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のキャビン昇降装置として、
（Ｉ）  特開平１０−８８６１８号に示されているように、機械の本体フレームとキャビン背面との間に平行リンク機構を設け、この平行リンク機構を油圧シリンダで上下方向に回動させてキャビンを昇降させるもの、
（ＩＩ）  特開平８−３２６１０１号に示されているように、ベースフレームとキャビン底面との間にＸ形に組まれたパンタグラフ式のリンク機構を油圧シリンダで上下方向に伸縮させてキャビンを昇降させるもの
が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、いずれの公知技術によっても、平行リンク運動のみ、またはパンタグラフの伸縮運動のみによってキャビンを昇降させるため、昇降ストロークを大きくとることができず、上昇位置でのキャビン高さが不足する。
【０００４】
一方、この点の対策として、
（イ）下降位置でのキャビン高さを高く設定して上昇位置での高さを稼ぐ方法、
（ロ）リンク長を長くし、昇降ストロークを増やす方法、
が考えられる。
【０００５】
しかし、上記（イ）の方法によると、下降位置でのキャビンへの乗り降りに不便となり、かつ、公道輸送時の車高制限を受けることから限界がある。
【０００６】
また、上記（ロ）の方法によると、平行リンク方式の場合、油圧ショベルのような旋回式作業機械において、下降位置でキャビンが前方にせり出してオーバーハング量（旋回中心からの距離）が大きくなり、旋回半径が大きくなる上に、リンク連結部分のガタが増幅されてキャビンの揺れが大きくなる（居住性が悪くなる）。
【０００７】
一方、パンタグラフ方式においても、下降位置での昇降装置の前後方向の占有スペースが大きくなり過ぎるとともに、平行リンク方式と同様に上昇位置でのキャビンの揺れが大きくなる等の弊害が生じる。
【０００８】
このような事情から、公知技術によると、上昇位置でのオペレータの視点高さが低くなり、視界を十分に広げることができなかった。
【０００９】
そこで本発明は、昇降ストロークを大きくしてキャビン上昇位置での視点を高くでき、しかもオペレータの乗降性の悪化や、旋回式作業機械における旋回半径の増加、キャビンの揺れ等の弊害を招かない作業機械のキャビン昇降装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、キャビン後方の本体フレーム上に立設された固定フレームと、この固定フレームに上下スライド自在に係合された可動フレームと、この可動フレームをスライドさせるスライド駆動手段とによって上下運動を行うスライド機構が構成され、このスライド機構の可動フレームとキャビンとの間に、回動駆動手段により駆動されて上下方向の回動運動を行う四節リンク機構が設けられ、この四節リンク機構は第１及び第２両リンクを備え、この両リンクの上端部が上記可動フレームの上端部に、下端部がキャビン背面側の下端部にそれぞれピン連結されてなるものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、固定フレームと可動フレームの一方の左右両側にスライドブロック、他方の左右両側にこのスライドブロックにスライド自在に貫挿されたスライドレールがそれぞれ取付けられてスライド機構が構成され、かつ、固定、可動両フレームの左右方向の中央部間にスライド駆動手段としての油圧シリンダが取付けられたものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、四節リンク機構が、平行に配置された第１及び第２両リンクを有する平行リンク機構として構成され、上記第１及び第２両リンク間に回動駆動手段としての油圧シリンダが設けられたものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、キャビンを水平軸を中心として上下方向に傾動させる傾動機構が設けられたものである。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、キャビンを前後方向に移動させる前後移動機構が設けられたものである。
【００１５】
上記構成によると、スライド機構の上下スライド運動と、四節リンク機構の回動運動の二種類の運動によってキャビンを昇降させるため、昇降ストロークを大きくとることができる。このため、上昇位置での視点を高くして視界を広げることができる。
【００１６】
また、昇降ストロークを拡大できることで下降位置を低位置に設定することが可能となるため、オペレータの乗降に便利かつ安全となるとともに、キャビン下降状態での車高を低くして機械の公道輸送に有利となる。
【００１７】
さらに、四節リンク機構（請求項３では平行リンク機構）のリンク長を短くできるため、下降位置でのキャビンのオーバーハングを小さくして旋回半径を小さくできるとともに、リンク長を短縮できることによりリンクのガタを小さくしてキャビンの揺れを抑え、居住性を改善することができる。
【００１８】
この場合、本体フレーム上に立設された固定フレームに可動フレームをスライド自在に係合させてスライド機構を構成し、このスライド機構の可動フレームとキャビンとの間に四節リンク機構を設けているため、これとは逆に本体フレームに支柱を立ててこの支柱とキャビンとの間に四節リンク機構を設け、この四節リンク機構の先端部とキャビンとの間に上記同様のスライド機構を設けた場合と比較して、装置全体を小形・軽量にすることができる。
【００１９】
また、請求項２の構成によると、可動フレームを固定フレームに対して左右両側でスライドレールとスライドブロックによって支持するため、中央部のみで支持する場合と比較してキャビンを安定良く支持し、左右の揺れを防止することができる。
【００２０】
請求項３の構成によると、四節リンクとして平行リンク機構を用いているため、キャビンを水平姿勢のまま平行移動させることができる。
【００２１】
請求項４の構成によると、キャビンを上下方向に傾動させることができるため、たとえばクレーン作業や解体作業のような前上方の作業時に、キャビンを上昇させたうえで、さらに上方作業点を見易いようにキャビンを上向きにする等、作業状況に応じてキャビンの俯仰角度を調節することが可能となる。
【００２２】
一方、請求項５の構成によると、キャビンを前後移動させることができるため、作業点がグランドレベルよりも低い低所作業時にオペレータの視点を作業点を見易い前方に移動させることができる。また、キャビンを傾動させる請求項４の構成と組み合わせ、キャビンを前進させた上に下向きに傾ければ、より一層低所作業に便利となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
第１実施形態（図１〜図３参照）
図１に、第１実施形態にかかる昇降装置を備えた作業機械としての廃材処理用のスクラップローダを示している。
【００２４】
同図において、１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が搭載され、この上部旋回体２に、ブーム３、アーム４、開閉式のクランプ５、それにブーム３を起伏させるブームシリンダ６、アーム４を水平軸まわりに回動させるアームシリンダ７、クランプ５を開閉させるクランプシリンダ８等から成る作業アタッチメントＡが取付けられてスクラップローダが構成されている。
【００２５】
上部旋回体２は本体フレームとしてのアッパフレーム９を有し、このアッパフレーム９にキャビン１０が、昇降装置Ｂによって、図中実線で示す下降位置と、破線で示す上昇位置との間で昇降移動し得る状態で取付けられている。図中、二点鎖線は上記下降位置と上昇位置の中間のキャビン位置を示す。
【００２６】
昇降装置Ｂの構成を図２，３によって説明する。
【００２７】
この昇降装置Ｂは、キャビン１０を上下にスライド移動させるスライド機構Ｂ１と、キャビン１０を上下方向に回動移動させる四節リンク機構としての平行リンク機構Ｂ２とから成っている。
【００２８】
スライド機構Ｂ１は、キャビン後方のアッパフレーム９上に立設された固定フレーム１１と、この固定フレーム１１にスライド自在に係合された可動フレーム１２とを具備している。
【００２９】
この固定、可動両フレーム１１，１２は、キャビン幅に近い幅寸法を有し、図３に示すように固定フレーム１１の左右両側に上下に連続する凹部１１ａ，１１ａ、可動フレーム１２の左右両側にこの凹部１１ａ，１１ａに係合する凸部１２ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。
【００３０】
また、この左右の凹凸係合部分において、固定フレーム１１の上下複数個所（たとえば二個所）にスライドブロック１３、可動フレーム１２にこのスライドブロック１３に図示しないボールベアリングを介してスライド自在に貫挿されたスライドレール１４がそれぞれ設けられ、上記凹凸係合部分とこのスライドレール機構によって可動フレーム１２が固定フレーム１１に沿って上下にスライドする。
【００３１】
１５はスライド駆動手段としてのスライド用油圧シリンダ（以下、スライドシリンダという）で、両フレーム１１，１２の左右方向中央部においてチューブ端（下端）が固定フレーム１１の下端部に、ロッド端（上端）が可動フレーム１２の上端部にそれぞれ取付けられ、このスライドシリンダ１５の伸縮作動によって可動フレーム１２が上下にスライド駆動される。
【００３２】
この可動フレーム１２の前面左右両側には、後側リンクブラケット１６，１６が設けられ、この後側リンクブラケット１６，１６と、キャビン下側のデッキフレーム１０ａの後端部に設けられた前側リンクブラケット１７，１７との間に平行リンク機構Ｂ２が設けられている。
【００３３】
この平行リンク機構Ｂ２は、キャビン下降状態で前側となる第１リンク１８と、後側となる第２リンク１９が平行に配置され、この両リンク１８，１９の上端部が後側リンクブラケット１６，１６に、下端部が前側リンクブラケット１７，１７にそれぞれ水平ピン２０，２１によって回動可能に連結されている。
【００３４】
両リンク１８，１９はそれぞれ偏平な箱状に形成され、これらの左右方向の中央部間に回動駆動手段としての回動用油圧シリンダ（以下、回動シリンダという）２２が設けられている。
【００３５】
この回動シリンダ２２は、ロッド端が第１リンク１８に、チューブ端が可動フレーム１２にそれぞれ水平ピン２３，２４によって回動可能に連結されている。
【００３６】
平行リンク機構Ｂ２は、回動シリンダ２２の縮小時には図２実線で示すように前下がりの傾斜姿勢となり、同シリンダ２２が伸長作動したときに、前上方に回動して同二点鎖線及び破線で示す前上がりの傾斜姿勢となる。
【００３７】
上記構成において、キャビン１０内のオペレータの視点をとくに高くする必要のない通常作業時や公道走行時は、スライド、回動両シリンダ１５，２２が縮小されてキャビン１０が下降位置にセットされる。
【００３８】
一方、スクラップを上方に持ち上げて高所に置く作業時のようにオペレータの視点を高くしたいときは、スライド、回動両シリンダ１５，２２の一方または双方を伸長作動させる。
【００３９】
たとえば回動シリンダ２２を伸長作動させると、平行リンク機構Ｂ２が前上方に回動（平行移動）して、キャビン１０が水平姿勢のまま図１，２実線の下降位置から同二点鎖線の中間位置まで上昇する。
【００４０】
そして、この状態からさらにスライドシリンダ１５を伸長作動させると、スライド機構Ｂ１が作動（可動フレーム１２がスライド）して、キャビン１０が中間位置から図１，２破線の上昇位置まで上昇する。
【００４１】
このように、スライド機構Ｂ１の上下スライド運動と、平行リンク機構Ｂ２の回動運動の二種類の運動によってキャビン１０を昇降させるため、キャビン１０を大きなストロークで昇降させることができる。
【００４２】
このため、キャビン１０をリンク機構（平行リンク式またはパンタグラフ式）のみで昇降させる公知技術と比較して、上昇位置でのオペレータの視点を格段に高くして視界を大幅に広げることが可能となる。
【００４３】
また、昇降ストロークを拡大できることでキャビン１０の下降位置を低位置に設定することが可能となるため、オペレータの乗降に便利かつ安全となるとともに、キャビン下降状態での車高を低くして機械の公道輸送に有利となる。
【００４４】
さらに、スライド機構Ｂ１の可動フレーム１２を固定フレーム１１に対して、互いの凹凸係合部分とスライドレール機構とによって左右両側で支持するため、中央部のみで係合支持する場合と比較してキャビン１０を安定良く支持し、左右の揺れを防止することができる。
【００４５】
第２及び第３実施形態
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４６】
図４に示す第２実施形態においては、スライド機構Ｂ１の固定フレーム１１がアッパフレーム９に対し左右方向の水平軸２５まわりに回動可能に取付けられ、同フレーム１１とアッパフレーム９との間に設けられた傾動シリンダ（油圧シリンダ）２６によって垂直姿勢から前傾または後傾姿勢に傾動するように構成されている。
【００４７】
この構成によると、固定フレーム１１の傾動運動によってキャビン１０を水平姿勢から俯仰させることができるため、高所で荷を扱う作業時に、キャビン１０を上昇させた上で上向きに傾けることにより、オペレータの視線を上向きに無理なく設定することができる。
【００４８】
一方、図５に示す第３実施形態においては、キャビン１０がデッキフレーム１０ａに対して前後移動可能に支持され、前後動シリンダ（油圧シリンダ）２７によってキャビン１０が前後移動するように構成されている。
【００４９】
なお、１０ｂはキャビン１０の下面に取付けられたキャビン台で、前後動シリンダ２７はデッキフレーム１０ａとこのキャビン台１０ｂとの間に取付けられている。
【００５０】
また、デッキフレーム１０ａとキャビン台１０ｂとは、スライド機構Ｂ１に用いられたのと同じスライドブロック２８とスライドレール２９によってスライド自在に連結されている。
【００５１】
この構成によると、グランドレベルよりも低い位置のスクラップを処理する場合のような低所作業時に、オペレータの視点を前方に移動させて作業点を見易くすることができる。
【００５２】
なお、キャビン１０を傾動させる第２実施形態と組み合わせ、キャビン１０を前進させた上で下向きに傾ければ、より一層低所作業に便利となる。
【００５３】
ところで、上記実施形態では、スライド機構Ｂ１及び平行リンク機構Ｂ２の駆動手段としてそれぞれ油圧シリンダ１５，２２を用いたが、これに代えて、電動機の回転力を直線運動に変換する機構（たとえばねじシリンダ）等を用いてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、四節リンク機構としてキャビン１０を平行移動させる平行リンク機構を用いたが、キャビン１０を必ずしも平行移動させる必要がない（非平行移動させても支障がない）場合には、第１及び第２両リンク１８，１９が非平行状態で配置された非平行リンク機構を用いてもよい。
【００５５】
さらに、本発明は、上記実施形態で挙げたスクラップローダに限らず、油圧ショベルやクレーン、破砕機、深穴掘削機等、キャビンを備えた作業機械に広く適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、スライド機構の上下スライド運動と、四節リンク機構の回動運動の二種類の運動によってキャビンを昇降させる構成としたから、リンク機構のみで昇降させる公知技術と比較してキャビンの昇降ストロークを拡大することができる。このため、上昇位置での視点を高くして視界を広げ、作業性を向上させることができる。
【００５７】
また、昇降ストロークを拡大できることで下降位置を低位置に設定することが可能となるため、オペレータの乗降に便利となるとともに、キャビン下降状態での車高を低くして機械の公道輸送に有利となる。
【００５８】
さらに、四節リンク機構（請求項３では平行リンク機構）のリンク長を短くできるため、下降位置でのキャビンのオーバーハングを小さくして旋回半径を小さくできるとともに、リンク長を短縮できることによりリンクのガタを小さくしてキャビンの揺れを抑え、居住性を良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態にかかる昇降装置が組み込まれたスクラップローダの全体概略側面図である。
【図２】  同実施形態におけるキャビンと昇降装置の拡大側面図である。
【図３】  同部分拡大平面図である。
【図４】  本発明の第２実施形態を示す図２相当図である。
【図５】  本発明の第３実施形態を示す図２相当図である。
【符号の説明】
９  機械の本体フレームとしてのアッパフレーム
１０  キャビン
Ｂ  昇降装置
Ｂ１  スライド機構
１１  スライド機構を構成する固定フレーム
１２  同可動フレーム
１３  スライドブロック
１４  スライドレール
１５  スライド駆動手段としての油圧シリンダ
Ｂ２  四節リンク機構としての平行リンク機構
１８  平行リンク機構を構成する第１リンク
１９  同第２リンク
２２  回動駆動手段としての油圧シリンダ
２５  キャビン傾動機構を構成する水平軸
２６  同傾動シリンダ
１０ａ  キャビン前後移動機構を構成するデッキフレーム
１０ｂ  同キャビン台
２７  同油圧シリンダ
【図１】
0003670608.tif 000002
【図２】
0003670608.tif 000003
【図３】
0003670608.tif 000004
【図４】
0003670608.tif 000005
【図５】
0003670608.tif 000006