(57)【要約】      （修正有）【課題】建設機械の運転室に付帯した装備である運転者保護装置に関し、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観の大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供する。【解決手段】建設機械の運転者保護装置１０は、ベース４に設置された運転室５の上方域を覆う天板２０と、該天板２０をベース４に支持するための左右の支柱３０，４０とを備えて成り、一方の支柱３０を運転室５の方域に設置し、かつ他方の支柱４０を運転室５の後方域に設置して、左の支柱３０，４０を互いに左右非対称にレイアウトする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース（４）に設置された運転室（５）の上方域を覆う天板（２０）と、該天板（２０）をベース（４）に支持するための左右の支柱（３０，４０）とを備えて成る建設機械の運転者保護装置（１０）であって、
一方の支柱（３０）を運転室（５）の側方域に設置し、かつ他方の支柱（４０）を運転室（５）の後方域に設置して、左右の支柱（３０，４０）を互いに左右非対称にレイアウトしたことを特徴とする建設機械の運転者保護装置（１０）。
【請求項２】
２つの支柱（３０，４０）のうち、少なくとも１つの支柱（４０）を、運転室（５）に搭乗した運転者（Ｏ）の後方死角の範囲内に設置したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の運転者保護装置（１０）。
【請求項３】
２つの支柱（３０，４０）のうち、少なくとも運転室（５）とエンジン・油圧機器（７）との間に設置された１つの支柱（３０）を、ベース（４）に固定設置された下部支柱（３１）と、該下部支柱（３１）に分離可能に結合された上部支柱（３２）とから構成したことを特徴とする請求項１記載の建設機械の運転者保護装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械における運転室の付帯装備である運転者保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧ショベルやダンプトラック等の建設機械においては、転倒時や落下物が衝突した際にオペキャブ（運転室）へのダメージを抑えてオペレータ（運転者）を保護する、いわゆるＲＯＰＳ（  Ｒｏｌｌ  Ｏｖｅｒ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：転倒時保護構造）や、ＦＯＰＳ（Ｆａｌｌｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：落下物保護構造）の性能が重視されており、このため昨今の建設機械においては、オペキャブに付帯して運転者保護装置を具備したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、運転者保護装置を装備した建設機械の一例である油圧ショベルを示しており、この油圧ショベルＡにおける本体フレーム（ベース）Ｂには、オペレータＯの搭乗するオペキャブＣが設置されているとともに、該オペキャブＣに隣接して運転者保護装置Ｇが設置されている。
【０００４】
上記運転者保護装置Ｇは、オペキャブＣの上方域を覆う天板Ｔと、この天板Ｔを本体フレームＢに支持する右側支柱Ｒおよび左側支柱Ｌの２本の支柱とを具備しており、これら右側支柱Ｒおよび左側支柱Ｌは、各々天板Ｔの後部における右隅および左隅を支持するとともに、オペキャブＣの後方域において左右対称に設置されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１５１６６５号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した如き構成の運転者保護装置Ｇでは、ＲＯＰＳ試験においてオペレータＯの側方域から図中矢印Ｆで示す如く横方向の外力を加えた場合、外力の負荷位置と右側支柱Ｒおよび左側支柱Ｌとのオフセット量が大きいため、上記右側支柱Ｒおよび左側支柱Ｌには曲げや捩り等の大きな負荷が加わることとなる。
【０００６】
このため、運転者保護装置Ｇの右側支柱Ｒおよび左側支柱Ｌは、十分な強度を確保するべく大形・肉厚に構成されているのであるが、これによって運転者保護装置Ｇの大形化や重量の増大を招き、延いては運転者保護装置Ｇを装備した油圧ショベルＡの大形化や重量の増大を招いてしまう不都合があった。
【０００７】
上記不都合を解消するには、図１２に示す油圧ショベルＡ′の如く、運転者保護装置Ｇ′における天板Ｔ′の中央部を、オペキャブＣ′の左右側方域において本体フレームＢ′に設置した右側支柱Ｒ′および左側支柱Ｌ′で支持する構成が考えられる。
【０００８】
上記構成の運転者保護装置Ｇ′では、ＲＯＰＳ試験における外力（図中矢印Ｆ）の負荷位置と、右側支柱Ｒ′および左側支柱Ｌ′とがほぼ一致し、右側支柱Ｒ′および左側支柱Ｌ′に加わる負荷が小さくなるため、運転者保護装置Ｇ′を小型・軽量化することが可能となる。
【０００９】
反面、上述した運転者保護装置Ｇ′では、オペキャブＣ′の左右両側方域に右側支柱Ｒ′および左側支柱Ｌ′が位置するため、オペキャブＣ′に搭乗したオペレータＯからの側方視界が著しく遮られることとなる。
【００１０】
また、上述した運転者保護装置Ｇ′では、右側支柱Ｒ′および左側支柱Ｌ′がオペキャブＣ′の左右両側方域へ張り出すため、左右方向における外形の不用意な大形化を招き、延いては運転者保護装置Ｇ′を装備した油圧ショベルＡ′の大形化をも招くこととなる。
【００１１】
本発明の目的は上記実状に鑑みて、運転者を保護し得る所期の強度を確保しつつ、外観の大形化や重量の増大を可及的に抑えることができ、併せて視界性の低下を可及的に抑えることの可能な、建設機械の運転者保護装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段および効果】
上記目的を達成するべく、請求項１に係る建設機械の運転者保護装置（１０）は、ベース（４）に設置された運転室（５）の上方域を覆う天板（２０）と、この天板（２０）をベース（４）に支持するための左右の支柱（３０，４０）とを備え、一方の支柱（３０）を運転室（５）の側方域に設置し、かつ他方の支柱（４０）を運転室（５）の後方域に設置して、左右の支柱（３０，４０）を互いに左右非対称にレイアウトしたことを特徴としている。
上記構成によれば、左右の支柱（３０，４０）を互いに左右非対称にレイアウトしたことで、ＲＯＰＳ試験における外力の負荷位置との車体前後方向におけるオフセット量を小さくでき、左右の支柱（３０，４０）に加わる負荷が小さくなるため、運転者保護装置（１０）を小型・軽量化することが可能となる。
また、上記構成によれば、他方の支柱（４０）を運転室（５）の後方域に設置したことで、該支柱（４０）によって側方の視界が遮られることを可及的に抑えることが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明に係る建設機械の運転者保護装置は、請求項１の発明に係る建設機械の運転者保護装置（１０）において、２つの支柱（３０，４０）のうち、少なくとも１つの支柱（４０）を、運転室（５）に搭乗した運転者（Ｏ）の後方死角の範囲内に設置したことを特徴としている。
上記構成によれば、支柱（４０）を運転者（Ｏ）の後方死角の範囲内に設置したことで、運転者が後方を確認する際に支柱（４０）が視界の妨げとならず、もって運転者の後方視界性を格段に向上させることが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明に係る建設機械の運転者保護装置は、請求項１の発明に係る建設機械の運転者保護装置（１０）において、２つの支柱（３０，４０）のうちの、少なくとも運転室（５）とエンジン・油圧機器（７）との間に設置された１つの支柱（３０）を、ベース（４）に固定設置された下部支柱（３１）と、下部支柱（３１）に分離可能に結合された上部支柱（３２）とから構成したことを特徴としている。
上記構成によれば、支柱（３０）を下部支柱（３１）と上部支柱（３２）とに分離可能としたことで、ベース（４）に対する運転者保護装置（１０）の取付け／取外し作業を極めて容易に実施することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図１０は、建設機械の一態様であるクローラキャリアに本発明を適用した一実施例を示しており、このクローラキャリア（建設機械）１は、クローラ形式の走行機構を有する下部走行体２と、該下部走行体２に搭載支持された車両本体３とを具備している。
【００１６】
上記クローラキャリア１の車両本体３には、本体フレーム（ベース）４の前方左側にオペキャブ（運転室）５が設置され、同じく本体フレーム４の前方右側、すなわちオペキャブ５の右隣りにボンネット６が設けられており、このボンネット６には本体フレーム４に搭載されたエンジン・油圧機器７（図６、参照）が収容されている。
【００１７】
また、上記本体フレーム４の後半部、すなわち上記オペキャブ５とボンネット６（エンジン・油圧機器７）との後方域には、荷積み用のベッセル８がダンプ動作可能に設置されている。
【００１８】
さらに、上記本体フレーム４の前方左側には、運転室５に近接して運転者保護装置１０が設置されており、この運転者保護装置１０は、上記オペキャブ５の上方域を覆う天板２０と、該天板２０を上記本体フレーム４に支持するための右側支柱（支柱）３０および左側支柱（支柱）４０とを具備している。
【００１９】
上記運転者保護装置１０における天板２０は、図９に示す如く、強度部材としての前後に延びる左右のフレーム２０Ｌ、２０Ｒと、左右に延びる前後のビーム２０Ａ、２０Ｂと、ビーム２０Ａから前方に延びる複数のリブ２０Ｃとを備えている。
【００２０】
また、上記運転者保護装置１０の右側支柱３０は、天板２０における右方のフレーム２０Ｒと後方のビーム２０Ｂとの合致部近傍に固定され、天板２０から下方へ向けてほぼ垂直に延在している。
【００２１】
ここで、上記右側支柱３０は、ブラケット（下部支柱）３１と上部支柱３２とを互いに結合することによって構成されており、上記ブラケット３１は下端に設置用のフランジ３１Ａ、上端に連結用のフランジ３１Ｂを有しており、ほぼ垂直に立設する態様で本体フレーム４上の所定位置に固定設置されている。
【００２２】
一方、上部支柱３２は、ビーム２０Ｂを介して天板２０に固設されて下方に延在し、その下端には連結用のフランジ３２Ａが設けられており、該フランジ３２Ａとブラケット３１のフランジ３１Ｂとをボルト・ナットで締結することにより、ブラケット３１と上部支柱３２とは互いに分離可能に結合されている。
【００２３】
また、上記運転者保護装置１０の左側支柱４０は、天板２０における左方のフレーム２０Ｌの後端に固定され、天板２０から下方へ向けてやや後方に傾斜して延在しており、その下端には設置用のフランジ４０Ａが設けられている。
【００２４】
ここで、図６から明らかなように、上記運転者保護装置１０における右側支柱３０は、オペキャブ５に対する右側の側方域、すなわちオペキャブ５とボンネット６（エンジン・油圧機器７）との間に設置されており、また運転者保護装置１０における左側支柱４０は、オペキャブ５に対する左側の後方域、すなわちオペキャブ５とベッセル８との間に設置されている。
【００２５】
このように、オペキャブ５に対する右側の側方域に設置された右側支柱３０と、オペキャブ５に対する左側の後方域に設置された左側支柱４０とは、言うまでもなく左右非対称にレイアウトされることとなる。
【００２６】
また、図６から明らかなように、上記運転者保護装置１０の左側支柱４０は、オペキャブ５に搭乗したオペレータＯの後方死角の範囲、すなわち、ベッセル８の前方域において、オペレータＯのアイポイントとベッセル８の左隅部とを結んだラインＬａと、オペレータＯのアイポイントとベッセル８の右隅部とを結んだラインＬｂとに囲まれた領域Ｄに設置されている。
【００２７】
上述した運転者保護装置１０においては、右側支柱３０と左側支柱４０とを左右非対称にレイアウトしたこと、具体的には右側支柱３０をオペキャブ５に対する右側の側方域に設置し、かつ左側支柱４０をオペキャブ５に対する左側の後方域に設置したことで、ＲＯＰＳ試験においてオペレータＯの側方域から図６中の矢印Ｆで示す如く横方向の外力を加えた際の、外力の負荷位置に対する車体前後方向のオフセット量が小さいものとなるため、右側支柱３０および左側支柱４０に加わる負荷が小さくなり、これによって運転者保護装置１０を小型・軽量化することが可能となるばかりでなく、この運転者保護装置１０を装備したクローラキャリア１のコンパクト化および軽量化をも図ることができる。特に、不整地での運用を目的としているクローラキャリア１において、軽量化の図られることが極めて効果的であることは言うまでもない。
【００２８】
また、上述した運転者保護装置１０においては、左側支柱４０をオペキャブ５に対する左側の後方域に設置したことで、該支柱４０によって側方の視界が遮られる不都合を可及的に抑えることが可能となる。
【００２９】
また、上述した運転者保護装置１０においては、クローラキャリア１の外方側に位置している左側支柱４０を、オペキャブ５に対する左側の後方域に設置したことで、該左側支柱４０がオペキャブ５の外側方に突出することがなく、もって運転者保護装置１０を装備したクローラキャリア１の不用意な大形化を防止することができる。
【００３０】
さらに、上述した運転者保護装置１０においては、オペキャブ５に搭乗したオペレータＯの後方死角の範囲に左側支柱４０を設置したことにより、オペレータＯがクローラキャリア１の左側後方を確認する際、左側支柱４０がオペレータＯの視界を妨げることがなく、もってオペレータＯの後方視界性を格段に向上させることが可能となる。
【００３１】
ことろで、実施例のクローラキャリア１において、本体フレーム４から運転者保護装置１０を取り外す場合、右側支柱３０のブラケット３１と上部支柱３２とを締結しているボルト・ナットを開放し、本体フレーム４に固定設置されているブラケット３１から上部支柱３２を分離させるとともに、左側支柱４０を本体フレーム４に固定しているボルト・ナットを開放して、上記左側支柱４０を本体フレーム４から取り外せば良い。
【００３２】
一方、本体フレーム４に運転者保護装置１０を取り付ける場合には、右側支柱３０のブラケット３１と上部支柱３２とをボルト・ナットで互いに締結するとともに、左側支柱４０のフランジ４０Ａをボルト・ナットで本体フレーム４に固定すれば良い。
【００３３】
ここで、上述した運転者保護装置１０においては、その右側支柱３０、すなわちオペキャブ５とボンネット６との間に設置された右側支柱３０を、本体フレーム４に固定設置したブラケット３１と、該ブラケット３１に分離可能に結合した上部支柱３２とから構成したことにより、運転者保護装置１０の取付け／取外し時に際して、車体の中央域に位置している右側支柱３０の結合／分離箇所へ、車体の外側方から容易にアクセスすることが可能であり、もって本体フレーム４に対する運転者保護装置１０の取付け／取外し作業を極めて容易に実施することができる。
【００３４】
さらに、上述した運転者保護装置１０の右側支柱３０は、オペキャブ５とボンネット６とに挟まれているため、ブラケット３１と上部支柱３２との連結部分が外部からは隠れて見え難く、これによってクローラキャリア１の美感を損なうことなく見栄えの良いものとなる。
【００３５】
なお、上述した実施例では、車両本体３の前方左側にオペキャブ５を設置したクローラキャリア１において、運転者保護装置１０の右側支柱３０をオペキャブ５の側方域、左側支柱４０をオペキャブ５の後方域に設置しているが、例えば車両本体の前方右側にオペキャブを設置したクローラキャリアの場合には、運転者保護装置の右側支柱がオペキャブ５の後方域、左側支柱がオペキャブ５の側方域に設置されることとなる。
【００３６】
すなわち、運転者保護装置における左右の支柱に関わる設置態様は、上述した実施例にのみ限定されるものではなく、「左右の支柱を左右非対称にレイアウトする」という条件を満足するものであれば、オペキャブの配置態様等に鑑みて適宜に設定し得ることは言うまでもない。
【００３７】
また、上述した実施例では、運転者保護装置１０を構成する右側支柱３０および左側支柱４０のうち、一方の左側支柱４０のみをオペレータＯの後方死角の範囲に設置しているが、オペキャブの配置態様や、オペキャブとベッセルとの位置関係、さらにはベッセル８の大きさ等の条件によっては、右側支柱３０のみをオペレータＯの後方死角に設置する、あるいは右側支柱３０と左側支柱４０との両方をオペレータＯの後方死角に設置することも可能である。
【００３８】
また、上述した実施例では、オペキャブ５の右隣りにボンネット６（エンジン・油圧機器７）を配置したクローラキャリア１において、運転者保護装置１０の取付け／取外し作業を容易なものとするべく、オペキャブ５とボンネット６との間に設置した右側支柱３０を、互いに分離可能なブラケット３１と上部支柱３２とから構成しているが、例えばオペキャブ５の左隣りにボンネット（エンジン・油圧機器）を配置したクローラキャリアにおいては、オペキャブとボンネットとの間に位置する左側支柱が分離可能に構成されることとなる。
【００３９】
また、例えばオペキャブの後方にエンジン・油圧機器を配置したクローラキャリアにおいては、運転者保護装置の取付け／取外し作業を容易なものとするために、オペキャブの後方に設置される支柱を分離可能に構成することが有効であり、さらにクローラキャリアにおける車両本体のレイアウト如何んによっては、運転者保護装置を構成する２本の支柱を、それぞれ分離可能に構成することも可能である。
【００４０】
また、上述した実施例では、本発明を建設機械の一態様であるクローラキャリアに適用した例を示したが、上記クローラキャリア以外の様々な建設機械、例えばホイルローダ、ダンプトラック、油圧ショベル、あるいはブルドーザ等、運転室に付帯して運転者保護装置を装備している種々の建設機械に対し、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明に関わる運転者保護装置を備えた建設機械の一実施例であるクローラキャリアを示す左方全体側面図および右方全体側面図。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、本発明に関わる運転者保護装置を備えた建設機械の一実施例であるクローラキャリアを示す要部平面図および全体正面図。
【図３】図１および図２に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体側面図。
【図４】図１および図２に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体平面図。
【図５】図１および図２に示したクローラキャリアのベースと該ベースに設置された運転者保護装置とを示す全体正面図。
【図６】図１および図２に示したクローラキャリアにおける運転者保護装置の設置態様を概念的に示す要部平面図。
【図７】下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体側面図。
【図８】下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体正面図。
【図９】下部支柱を除いた運転者保護装置を示す全体平面図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、運転者保護装置の下部支柱を示す平面図、正面図および側面図。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、従来の建設機械における運転室に付帯した運転者保護装置の一例を示す概念図。
【図１２】従来の建設機械における運転室に付帯した運転者保護装置の他の例を示す概念図。
【符号の説明】
１…クローラキャリア（建設機械）、
２…下部走行体、
３…車両本体、
４…本体フレーム（ベース）、
５…オペキャブ（運転室）、
６…ボンネット、
７…エンジン・油圧機器、
８…ベッセル、
１０…運転者保護装置、
２０…天板、
３０…右側支柱（支柱）、
３１…ブラケット（下部支柱）、
３２…上部支柱、
４０…左側支柱（支柱）、
Ｏ…オペレータ（運転者）。
【図１】
2004338544.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004338544.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004338544.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004338544.tif 000011
【図１０】
2004338544.tif 000012
【図１１】
2004338544.tif 000013
【図１２】
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