(57)【要約】【課題】過大な外力に対しても十分に車体を保護することができる建設機械のバンパー装置を提供する。【解決手段】車体１２を構成する機枠１２ａの前後部及び両側部の少なくとも一方に、ほぼ水平に設けられた上面板１４ａと、上面板１４ａの下側に設けられ、かつ上面板１４ａの一側縁側に連結された側板部１４ｅ及び側板部１４ｅより機枠１２ａ側に順次高さが低くなる傾斜部１４ｆとより形成された下面板１４ｂとからなるバンパー本体１４の機枠１２ａ側に連結された上面板１４ａの他側縁側に、上面板１４ａの高さを低くする段差部１４ｃを形成したことから、建設機械の作業中に車体１２が樹木等の障害物に触れそうになっても、車体１２より先にバンパー本体１４が障害物に接触して、障害物より加わる外力を上面板１４ａの段差部１４ｃが弾性変形することにより吸収するため、障害物により車体１２が損傷されるのを未然に防止できる。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を構成する機枠の前後部及び両側部の少なくとも一方に、ほぼ水平に設けられた上面板と、前記上面板の下側に設けられ、かつ前記上面板の一側縁側に連結された側板部及び前記側板部より前記機枠側に順次高さが低くなる傾斜部とより形成された下面板とからなるバンパー本体を装着した建設機械のバンパー装置であって、前記機枠側に連結された前記上面板の他側縁側に、前記上面板の高さを低くする段差部を形成したことを特徴とする建設機械のバンパー装置。
【請求項２】
前記上面板の板厚を前記下面板の板厚より薄くしてなる請求項１に記載の建設機械のバンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として森林等で作業を行う油圧ショベルのような建設機械のバンパー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来油圧ショベルは、自走自在な下部走行体上に上部旋回体が旋回自在に設置されており、上部旋回体には作業機や運転室、動力用のエンジンが収容されたエンジン室等が設けられている。
また森林等で作業を行う油圧ショベルは、伐採された樹木の方向を変えたり、運搬しやすい場所まで移動する等の作業を行う際、樹木の一部が上部旋回体と接触して、上部旋回体が損傷する等の事故がしばしば発生する。
このため森林等で作業を行う油圧ショベルには、車体の一部、例えば上部旋回体の前部や両側部にバンパーを設けて、樹木等が車体に接触してもバンパーにより車体が損傷するのを防止しており、この種のバンパー装置としては、例えば特開平９−１１１８０７号公報に記載されたものや、図８に示す構造のものが公知である
前記公報のバンパー装置は、ゴム等の弾性体により成形された中空状のバンパー本体を、バンパー本体の内側と外側に設けた第１、第２プレートで挟着すると共に、第２プレートを第２ボルトにより車体の機枠に固着することにより、車体に対しバンパー本体を取り付けた構造となっている。
【０００３】
一方図８に示すバンパー装置は、車体の両側部を構成する機枠ａの側面に、機枠ａの長手方向に沿ってバンパー本体ｂを装着したもので、バンパー本体ｂは平板よりなる上面板ｃと、上面板ｃの下側に設けられた下面板ｄとより形成されている。
上面板ｃは、運転室（図示せず）に乗降したり、エンジン室等を整備する際のステップを兼ねるようにほぼ水平に設けられている。
また下面板ｄは上端が上面板ｃよりやや上方へ突出する側板部ｅと、側板部ｅの下部より機枠ａ側へ順次低くなるよう傾斜する傾斜部ｆと、機枠ａの下部に固着された底板部ｇとより構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記公報に記載のバンパー装置では、ゴム等の弾性体によりバンパー本体を成形するため、鋼板により形成されたバンパー本体に比べて高価となる問題がある。
また作業中大重量の樹木が接触しても車体が破損しないようにするためには、過大な外力を十分に吸収できる体積が必要となるが、体積の大きい中空状型材よりなるバンパー本体は重量が重いため、車体に取り付けるのに多くの工数を必要とする上、車体重量も増大するため、建設機械の機動性を損なう等の問題もある。
【０００５】
一方図８に示すバンパー装置は、機枠ａにバンパー本体ｂを溶接する等の手間は必要であるが、前記公報のバンパー装置に比べて軽量なため、建設機械の機動性を損なうことは少ない。
しかし例えば斜め下方より加わる過大な外力Ｆにより図８の仮想線で示すようにバンパー本体ｂが変形した場合、運転室の側面に設けられたドアｈと干渉してドアｈが開閉できなくなるため、運転室への乗降に支障をきたす等の問題がある。
かかる問題を防止するためには、側面部ｅの上端から機枠ａ上面までの高さＨが図９に示すように予め大きくなるよう機枠ａにバンパー本体ｂを取り付ければよいが、側面部ｅの上端から機枠ａ上面までの高さＨを大きくすると、機枠ａに対し上面板の溶接位置が低くなるため、外力Ｆに対してバンパー本体ｂの強度が低下し、その結果過大な外力から車体を保護できない等の問題がある。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、過大な外力に対しても十分に車体を保護することができる建設機械のバンパー装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のバンパー装置は、車体を構成する機枠の前後部及び両側部の少なくとも一方に、ほぼ水平に設けられた上面板と、上面板の下側に設けられ、かつ上面板の一側縁側に連結された側板部及び側板部より機枠側に順次高さが低くなる傾斜部とより形成された下面板とからなるバンパー本体を装着した建設機械のバンパー装置であって、機枠側に連結された上面板の他側縁側に、上面板の高さを低くする段差部を形成したものである。
【０００８】
前記構成により、建設機械の作業中に車体が樹木等の障害物に触れそうになっても、車体より先にバンパー本体が障害物に接触して、障害物より加わる外力を上面板の段差部が弾性変形することにより吸収するため、障害物により車体が損傷されるのを未然に防止できるようになると共に、過大な外力によりバンパー本体が塑性変形した場合でも、段差部により上面板の高さが低くなっているため、運転室に設けられたドアを開閉した際ドアが上面板や下面板の側板部に干渉してドアの開閉ができなくなることがないため、運転室への乗降に支障をきたすこともない。
また上面板と下面板とによりバンパー本体を構成することができることから、従来のゴム等の弾性体よりなる中空状型材を使用したバンパーに比べて重量を大幅に低減することができるため、車体への取り付け作業が容易に行えると共に、取り付け後車体重量が増加することも少ないので、建設機械の機動性が損なわれることもない。
【０００９】
前記目的を達成するため本発明の建設機械のバンパー装置は、上面板の板厚を下面板の板厚より薄くしたものである。
【００１０】
前記構成により、下面板より上面板の方が弾性変形しやすくなるため、水平方向から加わる外力をより吸収しやすくなる上、バンパー本体が上方向へ変形するため、変形後もステップとしての機能が損なわれることも少ない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を油圧ショベルに実施した実施の形態について、図面を参照して詳述する。
図１は油圧ショベルの全体的な斜視図、図２は上部旋回体を構成する車体の斜視図、図３は図２のＡ円内の拡大図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５ないし図７は作用説明図である。
図１に示す油圧ショベルは、自走自在な下部走行体１と、下部走行体１上に旋回自在に設置された上部旋回体２と、上部旋回体２の前部に設けられた作業機３及び運転室４と、上部旋回体２の後部に設置されたエンジン室５及びカウンタウエイト６等により構成されている。
【００１２】
作業機３は、上部旋回体２の前部中央に装着されていて、ブームシリンダ３ａにより起伏自在なブーム３ｂと、ブーム３ｂの先端に枢着されて、アームシリンダ３ｃにより前後方向に回動自在なアーム３ｄと、アーム３ｄの先端に枢着されて、バケットシリンダ３ｅにより回動自在なバケット３ｆとから構成されている。
運転室４は作業機３の側方に設置されていて、内部に作業機３の作業動作や、上部旋回体２の旋回動作、下部走行体１の走行動作を制御する操作レバー群及び運転席（何れも図示せず）等が設けられている。
エンジン室５内には図示しない動力用のエンジンと、エンジンにより駆動される油圧ポンプが設置されていて、油圧ポンプより吐出されて圧油は、作業機３の各シリンダ３ａ，３ｃ，３ｅや、上部旋回体２を旋回する旋回モータ（図示せず）、下部走行体１に設けられた油圧モータよりなる走行モータ７へ油圧配管（図示せず）を介して供給されるようになっている。
【００１３】
一方下部走行体１は、上部旋回体２を上方より旋回自在に支承するセンターフレーム１ａと、センターフレーム１ａの両側に設置された一対のサイドフレーム１ｂより構成されている。
サイドフレーム１ｂの前部には、図示しない付勢手段により前方へ付勢されたアイドラ８が、そして後部に前記走行モータ７と、この走行モータ７により回転駆動されるスプロケット９が設けられており、スプロケット９とアイドラ８の間には無端状の履帯１０が捲装されていて、スプロケット９により履帯１０を駆動することにより、下部走行体１が自走できるようになっている（なお図１の油圧ショベルは後進状態を示している）。
【００１４】
また上部旋回体２の構造部を構成する車体１２は、図２に示すように中央部に設けられた互いに平行する一対の主フレーム１２ａと、その両側に配設された機枠１２ｂよりなり、主フレーム１２ａの前部には、作業機３のブーム３ｂ及びブームシリンダ３ａの下端部を支持するブラケット１２ｃがほぼ山形に形成されており、主フレーム１２ａの後部側にはエンジン室５に収容されたエンジンが搭載できるようになっている。
主フレーム１２ａの両側に配設された機枠１２ｂは複数分割した状態で製作した後、溶接とボルト等の固着手段１３により組み立て一体化したもので、上部旋回体２の前面及び両側面より突出するよう機枠１２ｂの前面及び両側面にバンパー本体１４が取り付けられている。
【００１５】
機枠１２ｂの前面及び両側面には、図３及び図４に示すようにほぼ逆Ｌ形の側板部材１２ｃが車体１２の車幅方向及び前後方向に設けられていて、この側板部材１２ｃの底板部下面と下端部にバンパー本体１４の上面板１４ａ及び下面板１４ｂが溶接等の手段で固着されている。
バンパー本体１４は、上面を歩行できる程度の幅の上面板１４ａと、上面板１４ａの下側に設けられた下面板１４ｂより形成されており、上面板１４ａの機枠１２ａ側端部は、図４に示すように上方へほぼクランク状に屈曲されて、段差部１４ｃと上板部１４ｄが形成されており、上板部１４ｄの上面が側板部材１２ｃの水平部下面に固着されている。
【００１６】
また上面板１４ａの上面は、歩行する際滑らないよう滑り止め用の凹凸（図示せず）が形成されていると共に、機枠１２ａ側と反対側の端部には、下面板１２ｂの側板部１４ｅが固着されている。
下面板１４ｂは側板部１４ｅと側板部１４ｅの下端に連続し、かつ機枠１２ａの側板部材１２ｃ側へ順次低く傾斜する傾斜部１４ｆと、傾斜部１４ｆの端部に連続し、かつ機枠１２ａの下方に水平に延設された底板部１４ｇとよりなり、底板部１４ｇの上面が側板部材１２ｃの下端及び機枠１２ａの下面に固着されている。
下面板１４ｂの側板部１４ｅ上端は、上面板１４ａの上面より上方に突出されていて、側板部材１２ｃの上面と側板部１４ｅ上端間には、上面板１４ａに段差部１４ｃを形成することにより十分な高さＨが確保されている。
なお、上面板１４ａの上面より側板部１４ｅの上端を高くすることにより上面板１４ａ上には雨水等が溜まるので、これを排水するため、側板部１４ｅの上部に排水溝１４ｈが切り欠き形成されている。
【００１７】
次に前記構成されたバンパー装置の作用を説明する。
森林等で作業を行う油圧ショベルは、バケット３ｆによる掘削作業を行うこともあるが、伐採された樹木の方向を変えたり、搬出しやすい場所まで移動する場合は、バケット３ｆに代えてクランパ等のアタッチメントを使用することが多く、作業中に上部旋回体２を旋回させたような場合、周囲の樹木等にバンパー本体１４が接触して例えば図５や図６で示すように、バンパー本体１４の下面板１４ｂに水平方向や斜めの下方より外力Ｆが加わることがある。
しかしバンパー本体１４の上面板１４ａには、機枠１２の側板部材１２ｃとの結合部付近に予め段差部１４ｃを設けているため、水平方向より加わる外力Ｆに対しては、図５の仮想線で示すようにバンパー本体１４が弾性変形して、特に段差部１４ｃで外力Ｆを吸収し、また斜め下方より加わる外力Ｆに対しては、図６の仮想線で示すようにバンパー本体１４が弾性変形して、特に段差部１４ｃと下面板１４ｂで外力Ｆを吸収するため、樹木等の障害物により車体１２が、損傷するのを未然に防止できるようになる。
【００１８】
一方バンパー本体に加わる外力が過大な場合、バンパー本体１４は図７の仮想線に示すように塑性変形して元の位置に戻らなくなる場合がある。
しかしバンパー本体１４の上面板１４ａには、機枠１２の側板部材１２ｃとの連結部付近に予め段差部１４ｃが形成されていて、側板部１４ｅの上端と側板部材１２ｃの上面との間に十分な高さＨが確保されているため、バンパー本体１４が図７の仮想線位置まで塑性変形しても、運転室４の側面に開閉自在に設けられたドア４ａと干渉することがなく、これによってドア４ａが開閉できなくなることがないため、運転室４への乗降に支障をきたすことがない。
【００１９】
以上のように前記実施の形態のバンパー装置によれば、上面板１４ａと機枠１２の側板部材１２ｃの連結部付近に設けた段差部１４ｃにより、バンパー本体１４に水平方向または斜め下方より加わる外力Ｆを吸収して、外力Ｆにより車体１２が損傷するのを防止すると同時に、段差部１４ｃにより側板部１４ｅの上端と側板部材１２ｃの上面間に十分な高さＨが確保できることにより、過大な外力Ｆによりバンパー本体１４が塑性変形しても、運転室４のドア４ａと干渉することがない。
【００２０】
なお、バンパー本体１４の上面板１４ａは弾性変形しやすいように、予め下面板１４ｂより板厚を薄くしているが、同じ板厚にしても上面板１４ａに段差部１４ｃを設けたことにより、十分に弾性変形しやすくなる。
また上面板１４ａと下面板１４ｂの板厚は、油圧ショベルの大きさや旋回力に応じて最適な値に設定することにより、障害物との接触により加わる過大な外力Ｆに対しても十分に対応することができる。
さらに前記実施の形態では、油圧ショベルにバンパー装置を装着した場合について説明したが、作業中車体に障害物に接触する虞れのある建設機械全般に適用できることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、車体を構成する機枠の前後部及び両側部の少なくとも一方に、ほぼ水平に設けられた上面板と、上面板の下側に設けられ、かつ上面板の一側縁側に連結された側板部及び側板部より機枠側に順次高さが低くなる傾斜部とより形成された下面板とからなるバンパー本体の機枠側に連結された上面板の他側縁側に、上面板の高さを低くする段差部を形成したことから、建設機械の作業中に車体が樹木等の障害物に触れそうになっても、車体より先にバンパー本体が障害物に接触して、障害物より加わる外力を上面板の段差部が弾性変形することにより吸収するため、障害物により車体が損傷されるのを未然に防止できるようになると共に、過大な外力によりバンパー本体が塑性変形した場合でも、段差部により上面板の高さが予め低くなっているため、運転室に設けられたドアを開閉した際ドアが上面板や下面板の側板部に干渉してドアの開閉ができなくなることがないため、運転室への乗降に支障をきたすこともない。
【００２２】
また上面板と下面板とによりバンパー本体を構成することができることから、従来のゴム等の弾性材よりなる中空状型材を使用したバンパーに比べて重量を大幅に低減することができるため、車体への取り付け作業が容易に行えると共に、取り付け後車体重量が増加することも少ないので、建設機械の機動性が損なわれることもない。
さらに上面板の板厚を下面板の板厚より薄くしたことから、下面板より上面板の方が弾性変形しやすくなるため、水平方向から加わる外力をより吸収しやすくなる上、バンパー本体が上方向へ変形するため、変形後もステップとしての機能が損なわれることも少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態になるバンパー装置を装着した建設機械を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態になる建設機械の車体に装着されたバンパー装置の斜視図である。
【図３】図２のＡ円内の拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の実施の形態になる建設機械のバンパー装置の作用説明図である。
【図６】本発明の実施の形態になる建設機械のバンパー装置の作用説明図である。
【図７】本発明の実施の形態になる建設機械のバンパー装置の作用説明図である。
【図８】従来の建設機械のバンパー装置を示す説明図である。
【図９】従来の建設機械のバンパー装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１２　車体
１２ａ　機枠
１４　バンパー本体
１４ａ　上面板
１４ｂ　下面板
１４ｃ　段差部
１４ｅ　側板部
１４ｆ　傾斜部
【図１】
2004066880.tif 000003
【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】
2004066880.tif 000009
【図８】
2004066880.tif 000010
【図９】
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