(57)【要約】【課題】コストを安くでき、設置スペースに問題のない、またオペレータの視界を妨害しない、室内のオペレータの空間を確保しオペレータを保護することができる、運転室補強構造を提供する。【解決手段】運転室の略上半分に、運転室を形成する骨組構造物（１６）に重ねて運転室の外側から取付けられた補強構造物（１８）を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に備えられた運転室の略上半分に、該運転室を形成する骨組構造物に重ねて運転室の外側から取付けられた補強構造物を備えている、ことを特徴とする運転室補強構造。
【請求項２】
該補強構造物が、一体の枠状に形成されている、請求項１記載の運転室補強構造。
【請求項３】
該運転室が略直方体に形成され、該補強構造物が、少なくとも、該運転室の前面、天井面及び後面と左側面、並びに右側面との間の骨組構造物に沿って延びる左右一対の側梁と、該前面と天井面の間の骨組構造物に沿って延びこの一対の側梁に連結する前梁と、該後面に形成された後窓の上縁及び下縁に沿って延び該一対の側梁に連結する後梁とを備えている、請求項１又は２記載の運転室補強構造。
【請求項４】
該補強構造物が、該運転室の骨組構造物に溶接されている、請求項１から３までのいずれかに記載の運転室補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転室補強構造、さらに詳しくは、作業機械の転倒などにより運転室に外力が作用したときの運転室の変形、潰れを抑制し、室内のオペレータを保護する、運転室補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機械、例えばその典型例である油圧ショベルは、機体フレーム上の左側前部に運転室を備えている。この油圧ショベルは、走行中あるいは作業中などに何らかのアクシデントにより機体が転倒した場合の運転室の変形、潰れに対し室内のオペレータを保護するための運転室保護構造として、運転室全体を覆うように形成したキャブガードを採用している。このキャブガードの典型例は、運転室の左右に機体フレームから立設した一対の逆Ｕ字形状の枠体と、この一対の枠体を連結する複数個の連結梁とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７３０１７号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したとおりの形態の従来の運転室保護構造には、次のとおりの解決すべき問題がある。
【０００５】
（１）コスト：
運転室保護構造が、運転室とは別体に運転室全体を覆うように形成され、かつ頑強でなければならないので、コストが高い。作業機械のコストも高くなる。
【０００６】
（２）設置スペース：
運転室保護構造が、運転室とは別体に機体フレームに立設されるので、機体フレームに支持部を形成するなど、作業機械の限られたスペースに設置するのがレイアウト上難しい。
【０００７】
（３）オペレータ視界：
運転室保護構造が、運転室の周囲を覆うように形成されるので、作業機械の走行、作業などにとって重要な、室内のオペレータからの運転室周囲の視界が妨げられる。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、コストを安くでき、設置スペースに問題のない、またオペレータの視界を妨害しない、室内のオペレータの空間を確保しオペレータを保護することができる、運転室補強構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、作業機械に備えられた運転室の略上半分に、該運転室を形成する骨組構造物に重ねて運転室の外側から取付けられた補強構造物を備えている、ことを特徴とする運転室補強構造である。
【００１０】
そして、運転室補強構造物を、運転室の略上半分の運転室の骨組構造物に運転室の外側から重ねて取付け、機体が転倒した場合などにおける運転室の変形、潰れを抑制することにり、室内のオペレータを保護する、コストの安い、設置スペースに問題のない、またオペレータの視界を妨害しない運転室補強構造を提供する。
【００１１】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の運転室補強構造において、該補強構造物が、一体の枠状に形成されている。
【００１２】
そして、補強構造物を一体の枠状に形成することにより補強構造物の強度を確保し、また製造時、取付時などにおける取扱いも容易にする。
【００１３】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載の運転室補強構造において、該運転室が略直方体に形成され、該補強構造物が、少なくとも、該運転室の前面、天井面及び後面と左側面、並びに右側面との間の骨組構造物に沿って延びる左右一対の側梁と、該前面と天井面の間の骨組構造物に沿って延びこの一対の側梁に連結する前梁と、該後面に形成された後窓の上縁及び下縁に沿って延び該一対の側梁に連結する後梁とを備えている。
【００１４】
そして、典型的な運転室である略直方体状の運転室を効果的に補強する。
【００１５】
請求項４に記載された発明は、請求項１から３までのいずれかに記載の運転室補強構造において、該補強構造物が、該運転室の骨組構造物に溶接されている。
【００１６】
そして、補強構造物を骨組構造物に溶接して取付けることにより、確実に固定し確実に補強する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された運転室補強構造について、典型的な作業機械である油圧ショベルにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【００１８】
図１を参照して油圧ショベルについて説明する。全体を番号２で示す油圧ショベルは、下部走行体４と、下部走行体４上に旋回自在に取付けられた上部旋回体６を備え、機体フレームである、上部旋回体６のスイングフレーム８には、左側前部に略直方体形状の運転室１０、運転室１０の前方に張り出して上下方向に揺動作動を自在に取付けられたフロント作業装置１２、及び運転室１０の後方にエンジンなどの機器の収容された後部機体１４を備えている。
【００１９】
運転室１０をその骨組構造によって示した図２〜図４を参照して説明すると、運転室１０には、その骨組構造物１６の略上半分に補強構造物としてのハーフガード１８が外側から重ねられて取付けられている。図２及び図３はハーフガード１８が取付けられた状態を示し、図４はハーフガード１８が分離された状態を示している。また、図２及び図４は運転室１０を左前上方から見た斜視図であり、図３は運転室１０を左後上方から見た斜視図である。
【００２０】
運転室１０の骨組構造物１６は、本発明の新規特徴を構成するものではなく、構造自体は公知のものでよい。したがって、その構成については概要を説明し、詳細についての説明は省略する。運転室１０は、この略直方体形状の骨組構造物１６によって、運転室１０の基本形態である、前面、左側面、右側面、後面、下面である床面、そして上面である天井面が形成されている。なお、図が煩雑になるのを避けてこの「前、後、左、右、上、下」の関係を、図２に矢印によって示す。
【００２１】
骨組構造物１６は、矩形の床面の４隅に立設された、左フロントピラー１６ａ、右フロントピラー１６ｂ、左リヤピラー１６ｃ、及び右リヤピラー１６ｄを備えている。これらのピラーは基本的に鋼板を管状に成型したいわゆる異型鋼管によって形成されている。フロントピラー１６ａ、１６ｂの上端部はそれぞれリヤピラー１６ｃ、１６ｄ側に向けて水平に曲げられ、それぞれの水平部１６ｅ、１６ｆの先端がリヤピラー１６ｃ、１６ｄにそれぞれ当接され接合されている。左右のフロントピラー１６ａ、１６ｂの上端部は、その間に備えられたフロントヘッダー１６ｇによって一体的に連結されている。左右のリヤピラー１６ｃ、１６ｄの上端部は、その間に備えられたリヤヘッダー１６ｈによって一体的に連結されている。天井面のリヤヘッダー１６ｈ側である運転室内のオペレータの頭上部に該当する部分には、ルーフパネル１６ｊが、リヤヘッダー１６ｈ、水平部１６ｅ、１６ｆそれぞれに一体的に接合されて備えられている。左右のリヤピラー１６ｃ、１６ｄの間である後面には、リヤパネル１６ｋが一体的に備えられており、その略上半分は開口されて略矩形の後窓２０が形成されている。
【００２２】
そして、骨組構造物１６の前面の開口部分には前窓が備えられ、天井面の前側の開口部分には天窓が備えら、右側面の開口部分には右窓が備えられている。また、乗降ドア２２が左側面に備えられている。オペレータの運転席は、ルーフパネル１６ｊの下方の床面上に後窓２０を背中にして配設される。
【００２３】
ハーフガード１８は、運転室１０の骨組構造物１６の略上半分に、運転室１０の外側から重ねて取付けられている（図２及び図４の状態）。図２〜図４とともに図５、主として図４及び図５を参照してハーフガード１８について説明する。ハーフガード１８は、左右一対の側梁である左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂと、サイドビーム１８ａ及び１８ｂを前側で連結する前梁であるフロントビーム１８ｃと、前後の中間で連結する中央梁であるセンタービーム１８ｄと、後側で連結する後梁であるリヤビーム１８ｅ及び１８ｆとを備えている。
【００２４】
左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂは、運転室１０の骨組構造物１６の、左右のフロントピラー１６ａ及び１６ｂの前側、その水平部１６ｅ及び１６ｆの上側、並びに左右のリヤピラー１６ｃ及び１６ｄの後側の外縁、それぞれ沿って延び、全体として略逆Ｕ字形状に形成されている。フロントビーム１８ｃは、骨組構造物１６のフロントヘッダー１６ｇに重なるように沿って延び左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂに連結されている。センタービーム１８ｄは、骨組構造物１６のルーフパネル１６ｊの前縁部に重なるように沿って延び左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂに連結されている。リヤビーム１８ｅ及び１８ｆは、後窓２０の上縁及び下縁に沿って延び左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂにそれぞれ連結されている。
【００２５】
これらのビームは、図５に示すように矩形断面の鋼材によって形成され互いに溶接されて連結され、図４に示すごとく一体の枠状のハーフガード１８を形成している。ハーフガード１８のビームの材料としては、必要な強度、外観、材料の入手性などを考慮して、図５に示すした矩形断面の鋼材、また図６に示す骨組構造物１６の輪郭に合わせた異型鋼管、あるいは角鋼管など、適宜の材料を選択することができる。
【００２６】
上述のように構成されたハーフガード１８は、その主要部材である左サイドビーム１８ａ及び右サイドビーム１８ｂが、代表断面で示した図５のように、骨組構造物１６に両側が溶接され取付けられる。
【００２７】
上述したとおりの形態の運転室補強構造の作用について説明する。
【００２８】
（１）運転室の補強：
作業機械に備えられる運転室は、作業のために室内のオペレータからの周囲視界が大きく確保されている。そのために、運転室の上部は比較的大きく開放されており、この大きく開放された上部は、外力による変形に対し構造的に比較的弱い部分である。したがって、ハーフガード１８によって、この弱い部分であるフロントピラー１６ａ及び１６ｂの上半分、後窓２０周り、並びにフロントヘッダー１６ｇの部分などを補強することにより、作業機械の万一の転倒などの際において運転室の変形、潰れなどを抑制することができる。そして、室内のオペレータの空間を確保してオペレータを保護することができる。また、ハーフガード１８を運転室の骨組構造物に溶接によって一体的に固定取付けることにより、運転室を強固に補強することができる。
【００２９】
（２）コスト：
従来の、運転室とは別体に運転室全体を覆うように形成される運転室保護構造とは異なり、補強構造物が運転室そのものに、かつ上半分に、外側から重ねて取付けられるので、コストを大幅に安くすることができる。また、補強構造物を一体の枠状に形成したので、製造時また取付時における取扱いが容易であり、保管取扱いなどのコストも低減できる。
【００３０】
（３）設置スペース：
従来の運転室保護構造が、運転室とは別体に機体フレームの限られたスペースに設置され、設置のためのレイアウトが難しいのに対し、補強構造物を運転室そのものの上半分に取付けるので、設置スペース、レイアウトなどの問題がない。
【００３１】
（４）オペレータ視界：
補強構造物が、運転室の骨組構造物に重ねて設置されるので、室内のオペレータの視界を妨げない。
【００３２】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【００３３】
（１）補強構造物の取付け：
本発明の実施の形態においては、補強構造物であるハーフガード１８は、図５及び図６に示すように、骨組構造物１６に溶接によって取付けられたが、要求される強度、運転室の形状、あるいは着脱の必要性などに応じて、図７及び図８に示すように、ボルト２４などの締結手段によって取付けてもよい。特にボルトなどの締結手段によって着脱を自在に取付ければ、様々な作業形態の現場で使われる作業機械にあっては補強構造が必要な現場においてのみ取付けが可能であり、また作業機械の製造工場においては、工場出荷後に納入先の作業現場等で取付けることが可能である。
【００３４】
図７及び図８をさらに説明すると、骨組構造物１６の側にはナット２６が溶接されて一体的に取付けられ、図７の角鋼材による補強構造物１８には貫通ボルト穴２８が設けられ、図８の異型鋼管による補強構造物１８にはその中にパイプ状のスペーサ３０が設けられ、ボルト２４はそれぞれにワッシャ３２を介して挿通されナット２６にねじ込まれ固定されている。
【００３５】
（２）運転室：
本発明の実施の形態においては、運転室の形状は略直方体を成しているが、球面を有するなど他の形状であってもよい。補強構造物は、運転室を形成する骨組構造物に合わせて形成し、外側から重ねて取付ければよい。
【００３６】
（３）連結梁：
本発明の実施の形態においては、左右の側梁を結ぶ梁として、中央梁が備えられているが、強度上問題なければ少なくとも前梁、後梁だけでもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に従って構成された運転室補強構造によれば、コストを安くでき、設置スペースに問題のない、またオペレータの視界を妨害しない、室内のオペレータの空間を確保しオペレータを保護することができる、運転室補強構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された運転室補強構造を備えた作業機械の典型例である油圧ショベルを左前側から見た斜視図。
【図２】図１に示す運転室の骨組構造物に補強構造物を取付けた状態を、運転室の左前側上方から見て示した拡大斜視図。
【図３】図２の状態を運転室の左後側上方から見た斜視図。
【図４】図２における骨組構造物と補強構造物を分離して示した斜視図。
【図５】図２のＡ−Ａ矢印方向に見て骨組構造物と補強構造物の取付部分（溶接により取付けられている）を示した代表拡大断面図。
【図６】図５の角鋼材による補強構造物に代えて異型鋼管を用いた例を示す断面図。
【図７】図５の骨組構造物と補強構造物の溶接による取付けに代えてボルトによって取付けた例を示す断面図。
【図８】図７の角鋼材による補強構造物に代えて異型鋼管を用いた例を示す断面図。
【符号の説明】
２：油圧ショベル（作業機械）
１０：運転室
１６：骨組構造物
１８：ハーフガード（補強構造物）
１８ａ：左サイドビーム（側梁）
１８ｂ：右サイドビーム（側梁）
１８ｃ：フロントビーム（前梁）
１８ｅ：リヤビーム（後梁）
１８ｆ：リヤビーム（後梁）
２０：後窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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