(57)【要約】【課題】左右いずれの方向からの側方荷重に対してもキャブ剛性を高めることができ、これによってキャブ本体の傾き量を低減することのできる作業機械用キャブを提供する。【解決手段】フロアフレーム５上に立設される左右のフロントピラー７，７′、左右のセンタピラー８，８′および左右のリアピラー９，９′と、左右のセンタピラー８，８′と左右のリアピラー９，９′とで囲まれる空間内に配されるようにフロアフレーム５上に設置される運転席１０とを備える作業機械用キャブにおいて、左右のセンタピラー８，８′と、左右のセンタピラー８，８′の上端部を繋ぐ中間横梁部材３５と、左右のセンタピラー８，８′の下端部を繋ぐ横部材３６とで環状構造体３７を構築する。【選択図】図２
2008126682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアフレーム上に立設される左右のフロントピラー、左右のセンタピラーおよび左右のリアピラーと、
前記左右のセンタピラーと左右のリアピラーとで囲まれる空間内に配されるように前記フロアフレーム上に設置される運転席と、
前記左右のセンタピラーの上端部を繋ぐ中間横梁部材と、
前記左右のセンタピラーの下端部を繋ぐ横部材と、
を備えることを特徴とする作業機械用キャブ。
【請求項２】
前記横部材は、前記運転席側に湾曲されている請求項１に記載の作業機械用キャブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばブルドーザ等の作業機械に搭載されて好適な作業機械用キャブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばブルドーザに搭載されているキャブ１００は、図６（ａ）に示されるように、フロアフレーム１０１にキャブ本体１０２が一体的に設けられて構成されている。前記キャブ本体１０２は、フロアフレーム１０１上に立設される左右のフロントピラー１０３，１０３′、左右のセンタピラー１０４，１０４′および左右のリアピラー１０５，１０５′と、左右のセンタピラー１０４，１０４′の上端部を繋ぐ中間横梁部材１０６とを備えて構成されている。このキャブ１００においては、図示されないオペレータが着座する運転席（オペシート）１０７が、前記左右のセンタピラー１０４，１０４′と左右のリアピラー１０５，１０５′とで囲まれる空間内に配されるように前記フロアフレーム１０１上に設置されている。
【０００３】
ここで、前記フロアフレーム１０１は主に、（Ａ）運転席１０７にオペレータが着座した際におけるオペレータの足元周りに対応する部分が開口され、オペレータの足元周りの床面の外周部分を構成する足元フロア枠プレート１０８と、この足元フロア枠プレート１０８に段上がり状に連設され、運転席１０７に対応する部分が開口されて運転席１０７の床面の外周部分を構成する運転席フロア枠プレート１０９とよりなるフロア枠プレート１１０と、（Ｂ）運転席１０７を取り囲むように前記運転席フロア枠プレート１０９に連設される左サイドパネル１１１、リアパネル１１２および右サイドパネル１１３と、（Ｃ）前記運転席フロア枠プレート１０９における開口を塞ぐようにその運転席フロア枠プレート１０９に着脱可能に取着される運転席フロアプレート１１４とが組み合わされて構成され、略箱型構造を呈している。また、前記運転席１０７は、サスペンション機能や高さ調節機能を有する台座１１６を介して前記運転席フロアプレート１１４に取り付けられている。
【０００４】
次に、前記キャブ１００に対し、例えばキャブ１００を前方より見て要部をスケルトンで表わした図６（ｂ）に示されるように側方荷重Ｆが作用した場合のキャブ１００の変形について、この図６（ｂ）を用いて以下に説明する。図６（ｂ）のスケルトン図において、側方荷重Ｆがキャブ１００の頂部に対し左側（図では右側）から作用すると、左センタピラー１０４および右センタピラー１０４′がそれぞれ右側（図では左側）に傾き（図中二点鎖線参照）、たわみ限界領域（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ−ｌｉｍｉｔｉｎｇ  ｖｏｌｕｍｅ：大型の男性運転員が運転席に腰をかけ、通常の着衣でヘルメットを着用した状態を箱形形状で近似させたもの。以下、「ＤＬＶ」と称する。）とキャブ１００の左側部構造部材との隙間が小さくなる。なお、図６（ｂ）に示される例とは逆側から側方荷重Ｆが作用した場合についても同様に、ＤＬＶとキャブ１００の右側部構造部材との隙間が小さくなる。
【０００５】
近時、オペレータ保護の観点から、側方荷重Ｆが作用した時にＤＬＶとキャブ本体との接近を低減することが望まれており、このような要望に応え得るものとして、例えば特許文献１にて提案されている建設機械用キャブがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７０３３２号公報
【０００７】
前記特許文献１に係る建設機械用キャブ２００は、油圧ショベルのキャブとして好適に用いられるものであって、図７に示されるように、キャブ２００の床板２０１上で左右方向に延び、床板２０１の強度を高める床板補強部材２０２と、この床板補強部材２０２の左端部とキャブボックス２０３のセンタピラー２０４とを連結する連結部材２０５とからなる補強装置２０６を設ける構成とされている。したがって、補強装置２０６は、床板２０１を補強した上でセンタピラー２０４の根本部分を強化することができるから、補強装置２０６は、センタピラー２０４に対して左方向から作用する荷重に対し、キャブボックス２０３の強度を高めることができ、キャブ２００に対し左側から側方荷重Ｆが作用した際のキャブボックス２０３の傾き量を低減することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に係るキャブ２００では、キャブ２００に対し左側から側方荷重Ｆが作用した場合には補強装置２０６によりキャブボックス２０３の強度を高めることができるものの、これとは逆にキャブ２００に対し右側から側方荷重Ｆが作用した場合には補強装置２０６が十分に機能しないため、キャブボックス２０３の強度を高めることができないという問題点がある。つまり、特許文献１に係る技術は、キャブの一側方（具体的には右側方）に作業機が設けられ、右側に転倒した際にその作業機によってキャブが保護される構成の作業機械（具体的には油圧ショベル）にのみ適用し得るものである。したがって、キャブの左右いずれの側方にも作業機が設けられず、転倒する方向によって左右いずれの方向からもキャブに対し側方荷重が作用する構成の作業機械（例えばブルドーザ）に当該技術をそのまま適用することはできない。
【０００９】
本発明は、このような問題点等に鑑みてなされたもので、左右いずれの方向からの側方荷重に対してもキャブ剛性を高めることができ、これによってキャブ本体の傾き量を低減することのできる、すなわちＤＬＶとキャブ本体との接近を低減することのできる作業機械用キャブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明による作業機械用キャブは、
フロアフレーム上に立設される左右のフロントピラー、左右のセンタピラーおよび左右のリアピラーと、
前記左右のセンタピラーと左右のリアピラーとで囲まれる空間内に配されるように前記フロアフレーム上に設置される運転席と、
前記左右のセンタピラーの上端部を繋ぐ中間横梁部材と、
前記左右のセンタピラーの下端部を繋ぐ横部材と、
を備えることを特徴とするものである（第１発明）。
【００１１】
本発明において、前記横部材は、前記運転席側に湾曲されているのが好ましい（第２発明）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、左右のセンタピラーと、この左右のセンタピラーの上端部を繋ぐ中間横梁部材と、この左右のセンタピラーの下端部を繋ぐ横部材とによってキャブ前後方向中間部に環状構造体が構築されるので、左右いずれの方向からの側方荷重に対してもキャブ剛性を高めることができる。また、左右のセンタピラーの下端部を繋ぐ横部材により、運転席が設置される床面の変形が抑えられる。したがって、左右の側方荷重に対するキャブ本体の傾き量を低減することができ、ＤＬＶとキャブ本体との接近を低減することができる。
【００１３】
また、第２発明の構成を採用することにより、オペレータの足元周りのスペースをより広く確保することができ、オペレータの起立・着席動作時におけるオペレータの足と横部材との干渉を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明による作業機械用キャブの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、作業機械としてブルドーザに搭載されるキャブに本発明が適用された例である。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１には、本発明の第１の実施形態に係るキャブの車体フレームへの組付状態を表わす全体斜視図が示されている。また、図２には第１の実施形態に係るキャブの上方斜視図が、図３には同キャブの下方斜視図がそれぞれ示されている。
【００１６】
本実施形態のキャブ１は、図１に示されるように、ブルドーザの車体を形成する車体フレーム２に立設されるキャブ支持ブラケット３に防振マウント装置４を介して弾性的に支持されている。なお、図示による詳細説明は省略するが、前記車体フレーム２内にはエンジンやトランスミッション等のパワートレインが組み込まれ、同車体フレーム２の両側には履帯式走行装置が装備され、同車体フレームの前方にはブレード等の作業機が配備される。
【００１７】
前記キャブ１は、図２に示されるように、略箱型構造のフロアフレーム５と、このフロアフレーム５上に一体的に設けられるキャブ本体６とを備えて構成され、上方から見てその前部が先細りの台形状でその後部が矩形状を呈し、全体として截頭六角錐状に形成されている。ここで、前記キャブ本体６は、フロアフレーム５の前端部に立設される左右のフロントピラー７，７′と、同フロアフレーム５の前後方向中間部に立設される左右のセンタピラー８，８′と、同フロアフレーム５の後端部に立設される左右のリアピラー９，９′とを備えて構成されている。そして、このキャブ１においては、図示されないオペレータが着座する運転席（オペシート）１０が、前記左右のセンタピラー８，８′と左右のリアピラー９，９′とで囲まれる空間内に配されるように前記フロアフレーム５上に設置されている。
【００１８】
前記フロアフレーム５は、その基底部に配されるフロア枠プレート１１を備えている。このフロア枠プレート１１は、運転席１０にオペレータが着座した際におけるオペレータの足元周りに対応する部分が開口され、オペレータの足元周りの床面の外周部分を構成する足元フロア枠プレート１２と、この足元フロア枠プレート１２に後述する横部材３６を介して段上がり状に連設され、運転席１０に対応する部分が開口されて運転席１０の床面の外周部分を構成する運転席フロア枠プレート１３とにより構成されている。
【００１９】
前記運転席フロア枠プレート１３には、運転席１０を取り囲むように左サイドパネル１４、リアパネル１５および右サイドパネル１６がそれぞれ連設されている。こうして、フロアフレーム５においては、主に運転席フロア枠プレート１３、左サイドパネル１４、リアパネル１５および右サイドパネル１６によって前方に開放された平面視略コの字状の箱形構造体が構築され、この箱形構造体により運転席１０周りのフレーム剛性を高めるようにされている。
【００２０】
さらに、前記運転席フロア枠プレート１３には、その開口を塞ぐように運転席フロアプレート２５が着脱可能に取り付けられ、この運転席フロアプレート２５に、サスペンション機能や高さ調節機能を有する台座２６を介して前記運転席１０が取り付けられている。
【００２１】
前記キャブ本体６において、その上端部には、前記左右のフロントピラー７，７′、左右のセンタピラー８，８′および左右のリアピラー９，９′を繋ぐルーフ枠にルーフパネルが貼り付けられてなるルーフ部３０が形成されている。
【００２２】
前記左センタピラー８の上端部と前記右センタピラー８′の上端部は、キャブ本体６の中間位置で左右方向に延びる中間横梁部材３５により接続されている。また、前記左センタピラー８の下端部と前記右センタピラー８′の下端部は、左右方向に延びる四角筒状パイプよりなる横部材３６によって接続されている。こうして、左右のセンタピラー８，８′と、左右のセンタピラー８，８′の上端部を繋ぐ中間横梁部材３５と、左右のセンタピラー８，８′の下端部を繋ぐ横部材３６とによってキャブ前後方向中間部に環状構造体３７が構築され、この環状構造体３７によりキャブ本体６の剛性が高められるようになっている。ここで、前記足元フロア枠プレート１２と前記運転席フロア枠プレート１３は前記横部材３６を介して連設されているから、横部材３６は足元フロア枠プレート１２および運転席フロア枠プレート１３のそれぞれの剛性を高める補強部材としても機能し、左右のセンタピラー８，８′の左右方向の変形に伴うフロア枠プレート１１の変形を抑えることができる。さらに、前記横部材３６はその左右両側部の前面が左右のセンタピラー８，８′の後面に突き合わされた状態でそれら左右のセンタピラー８，８′に接合されるとともに、前記横部材３６の左右方向中間部は運転席１０側に湾曲されて運転席フロアプレート２５の直下に配されている。これにより、オペレータの足元周りのスペースをより広く確保することができ、オペレータの起立・着席動作時におけるオペレータの足と横部材３６との干渉を未然に防ぐことができる。また、前記横部材３６の左右方向中間部が運転席１０側に湾曲されて運転席フロアプレート２５の直下に配されているから、運転席１０の実質的な取付面を形成する運転席フロアプレート２５を補強することができる。
【００２３】
次に、以上に述べたように構成されるキャブ１において、例えばキャブ１を前方より見て要部をスケルトンで表わした図４に示されるように左側（図では右側）から側方荷重Ｆ（従来のキャブ１００に作用させた側方荷重と同じ大きさ）が作用した場合のキャブ１の変形について、この図４を用いて以下に説明する。図４のスケルトン図において、側方荷重Ｆがキャブ１の頂部に対し左側（図では右側）から作用すると、左センタピラー８および右センタピラー８′がそれぞれ右側（図では左側）に傾き（図中二点鎖線参照）、ＤＬＶとキャブ１の左側部構造部材との隙間が小さくなる。
【００２４】
本実施形態のキャブ１では、左右のセンタピラー８，８′と、この左右のセンタピラー８，８′の上端部を繋ぐ中間横梁部材３５と、この左右のセンタピラー８，８′の下端部を繋ぐ横部材３６とによってキャブ前後方向中間部に環状構造体３７が構築され、この環状構造体３７によりキャブ本体６の剛性が高められるので、キャブ本体６の変形を従来のキャブ本体１０２のそれよりも抑えることができる。また、横部材３６によってフロア枠プレート１１の剛性を高めることができる。したがって、キャブ本体６の傾き量θ１，θ２を従来のキャブ１００におけるそれ（θ１１，θ１２：図６（ｂ）参照）よりも低減することができ、ＤＬＶとキャブ本体６との接近を低減することができる。なお、キャブ１に対し、図４に示される例とは逆側から側方荷重Ｆが作用した場合についても、環状構造体３７によりキャブ本体６の変形を抑えることができ、また横部材３６によってフロア枠プレート１１の変形を抑えることができるのは言うまでもない。
【００２５】
〔第２の実施形態〕
図５には、本発明の第２の実施形態に係るキャブの上方斜視図が示されている。なお、本実施形態において、先の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、先の実施形態と異なる点を中心に説明することとする。
【００２６】
先の実施形態においては、左右方向中間部が運転席１０側に湾曲されている横部材３６により左右のセンタピラー８，８′の下端部が接続されているのに対し、本実施形態においては、全体が左右方向に真直ぐに延びる横部材３６Ａにより左右のセンタピラー８，８′の下端部が接続されている。それ以外の点については先の実施形態と同様である。本実施形態によっても、左右のセンタピラー８，８′と中間横梁部材３５と横部材３６Ａとで構築される環状構造体３７Ａによりキャブ本体６Ａの剛性が高められるとともに、横部材３６Ａによりフロア枠プレート１１の剛性が高められるので、先の実施形態と基本的に同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
なお、前記各実施形態においては、溶着等によりフロアフレーム５とキャブ本体６（６Ａ）とが一体不可分な構造のキャブ１（１Ａ）に本発明が適用された例を示したが、これに限定されず、フロアフレームとキャブ本体とがそれぞれ独立に構成され、これらフロアフレームとキャブ本体とを締結ボルトにより固定する構造のキャブに対しても本発明を適用することができる。
【００２８】
また、前記各実施形態においては、略箱型構造のフロアフレーム５上に左右のフロントピラー７，７′、左右のセンタピラー８，８′および左右のリアピラー９，９′が立設される構造のキャブ１（１Ａ）に本発明が適用された例を示したが、これに限定されず、平板状のフロアフレーム上に左右のフロントピラー、左右のセンタピラーおよび左右のリアピラーが立設される構造のキャブにも本発明を適用することができる。
【００２９】
また、前記各実施形態においては、作業機械としてブルドーザに搭載されるキャブ１（１Ａ）に本発明が適用された例を示したが、その他の作業機械として例えばホイールローダ等に搭載されるキャブに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るキャブの車体フレームへの組付状態を表わす全体斜視図
【図２】第１の実施形態に係るキャブの上方斜視図
【図３】第１の実施形態に係るキャブの下方斜視図
【図４】第１の実施形態に係るキャブの前方視要部スケルトン図
【図５】第２の実施形態に係るキャブの上方斜視図
【図６】従来のキャブの上方斜視図（ａ）および同キャブの前方視要部スケルトン図（ｂ）
【図７】特許文献１に係る建設機械用キャブを一部破断して表わす外観斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１，１Ａ      キャブ
５            フロアフレーム
６，６Ａ      キャブ本体
７，７′      フロントピラー
８，８′      センタピラー
９，９′      リアピラー
１０          運転席
３５          中間横梁部材
３６，３６Ａ  横部材
３７，３７Ａ  環状構造体
【図１】
2008126682.tif 000003
【図２】
2008126682.tif 000004
【図３】
2008126682.tif 000005
【図４】
2008126682.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008126682.tif 000008
【図７】
2008126682.tif 000009