(57)【要約】【課題】  その強度を確保しつつ製造コストを低減できる油圧ショベルのキャビンを提供すること。【解決手段】  このキャビンは、旋回フレームの複数箇所に立設されるピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃとその上端同士を連結するビーム部分９１２とが金属板により一体に形成されてなる枠体９１と、枠体９１の外側に固設される金属パネル９２と、金属パネル９２と重ね合わせるようにして、枠体９１の内側に貼設される樹脂パネル９３とを備えてなっている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルの旋回フレーム上に搭載されるキャビンであって、
旋回フレームの複数箇所に立設される支柱部とその上端同士を連結する連結部とが金属板により一体に形成されてなる枠体と、
上記枠体の外側に固設される金属パネルと、
上記金属パネルと重ね合わせるようにして、上記枠体の内側に貼設される樹脂パネルとを備えたことを特徴とする油圧ショベルのキャビン。
【請求項２】
上記樹脂パネルは、複数の小パネルからなることを特徴とする請求項１記載の油圧ショベルのキャビン。
【請求項３】
上記両パネル間に、外部からの騒音が内部に入り込むことを防止する防音材を組み込んだことを特徴とする請求項１又は２記載の油圧ショベルのキャビン。
【請求項４】
上記両パネルの対応する部位にそれぞれ窓開口部を形成し、これらの窓開口部の下方の部位であって、上記枠体の支柱部同士の間の位置に形成される空間に上記防音材を組み込んだことを特徴とする請求項３記載の油圧ショベルのキャビン。
【請求項５】
コントロール用機器を装備したボックスを備え、その壁面が上記樹脂パネルの一部を兼ねていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の油圧ショベルのキャビン。
【請求項６】
旋回フレームを備え、この旋回フレーム上に請求項１〜５のいずれかに記載のキャビンにおける枠体の支柱部の下部が固定されていることを特徴とする油圧ショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルの旋回フレーム上に搭載されるキャビン及び油圧ショベルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の油圧ショベルのキャビンは、運転者の居住性を考慮して略密閉構造となっており、そのために各壁として鋼製の薄板をプレス加工してなるアウタパネルとインナパネルを互いに重ね合わせて、中空ピラーを形成して強度を確保した所謂二重パネル構造を採用しているものが多い。しかし、キャビンの製造コスト低減の要請が現実にあり、かかる要請に応えるべく例えば特許文献１では、鋼管でキャビン本体の骨組みを構成し、この本体にプラスチックパネルを取り付けているだけの簡単な構造を採用している。
【特許文献１】特開平１０−８５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１では、キャビンの製造コストは低減できるものの、そのキャビンの十分な強度は得られにくい。特に近年はキャビンの強度に対する具体的な規制として、社団法人  日本建設機械化協会による、「６トンを超える油圧ショベル転倒時等保護構造（ＥＯＰＳ）−試験方法及び性能要求事項（ＪＣＭＡＳ  Ｈ０１８：２００３）」が制定されており、このような背景から、キャビンの十分な強度を確保することが大きな課題となる。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、本体の骨組みをパネル材や鋼管だけで構成しているので、キャビンの強度を確保するためには本体の骨組みが太くなってキャビンの室内空間を圧迫し居住性を悪くするおそれがあった。また、本体の骨組みが太くなると、その骨組み間に設けられる窓面積が小さくなってキャビンの視界性を低下させ、作業性や安全性を阻害するおそれもあった。
【０００５】
しかも、上記特許文献１では、作業中や移動中に障害物との干渉によってプラスチックパネルが破損しやすいものと考えられる。かかるキャビンの破損は、キャビンの密閉性を損ない、例えばエアコンの利きを悪くしたり、外部からの騒音が内部に入り込むなどしてその居住性を著しく低下させる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、その強度を確保しつつ製造コストを低減できる油圧ショベルのキャビンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る油圧ショベルのキャビンは、請求項１の記載のように、油圧ショベルの旋回フレーム上に搭載されるキャビンであって、旋回フレームの複数箇所に立設される支柱部とその上端同士を連結する連結部とが金属板により一体に形成されてなる枠体と、上記枠体の外側に固設される金属パネルと、上記金属パネルと重ね合わせるようにして、上記枠体の内側に貼設される樹脂パネルとを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明のように、上記樹脂パネルは、複数の小パネルからなることが好ましい。
【０００９】
請求項３記載の発明のように、上記両パネル間に、外部からの騒音が内部に入り込むことを防止する防音材を組み込んだことが好ましい。
【００１０】
請求項４記載の発明のように、上記両パネルの対応する部位にそれぞれ窓開口部を形成し、これらの窓開口部の下方の部位であって、上記枠体の支柱部同士の間の位置に形成される空間に上記防音材を組み込んだことが好ましい。
【００１１】
請求項５記載の発明のように、コントロール用機器を装備したボックスを備え、その壁面が上記樹脂パネルの一部を兼ねていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る油圧ショベルは、請求項６の記載のように、旋回フレームを備え、この旋回フレーム上に請求項１〜５のいずれかに記載のキャビンにおける枠体の支柱部の下部が固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、油圧ショベルの旋回フレーム上に搭載されるキャビンであって、旋回フレームの複数箇所に立設される支柱部とその上端同士を連結する連結部とが金属板により一体に形成されてなる枠体と、上記枠体の外側に固設される金属パネルと、上記金属パネルと重ね合わせるようにして、上記枠体の内側に貼設される樹脂パネルとが備えられているので、上記特許文献１のような鋼管で本体の骨組みを構成した場合に比べて、同程度の断面積で大きな強度を得ることができ、これによりキャビンの室内空間を圧迫することなく居住性を維持しつつ強度確保が可能となる。また、枠体の断面積が大きくなり過ぎないため、その枠体間に設けられる窓面積が圧迫され視界性を悪化させることもない。
【００１４】
また、枠体により十分な強度が確保できるので、内側に樹脂パネルの使用ができるようになり、これによりキャビンの製造コストを低減できる。その結果、キャビンの強度を確保しつつその製造コストを低減できる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、上記樹脂パネルは、複数の小パネルからなるので、製造時における樹脂パネルの型成形と貼設とが容易となり、製造コストを低減できる。また、樹脂パネルの部分交換が可能となるので、経済的である。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、上記両パネル間に、外部からの騒音が内部に入り込むことを防止する防音材を組み込んだので、キャビンの防音が図られ、その居住性が向上する。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、上記両パネルの対応する部位にそれぞれ窓開口部を形成し、これらの窓開口部の下方の部位であって、上記枠体の支柱部同士の間の位置に形成される空間に上記防音材を組み込んだので、かかる空間の有効利用が図られる。
【００１８】
ところで、両パネルの内側にコントロール用機器を装備したボックスを配置する場合には、その両パネルとボックスの壁面とで三重構造となり不経済である。これに対して、請求項５記載の発明によれば、コントロール用機器を装備したボックスを備え、その壁面が上記樹脂パネルの一部を兼ねているので、樹脂パネルの当該部分が省略され、その分だけ製造コストが低減できる。
【００１９】
請求項６の記載によれば、本発明に係る油圧ショベルは、旋回フレームを備え、この旋回フレーム上に請求項１〜５のいずれかに記載のキャビンにおける枠体の支柱部の下部が固定されているので、キャビンの強度を確保しつつその製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１はクローラ式油圧ショベルの全体構成を示す図であって、この油圧ショベルの車体は、下部走行体１と、上部旋回体２とより構成されており、この上部旋回体２の前部には掘削用アタッチメント３が起伏自在に装着されている。
【００２１】
下部走行体１は、左右のクローラフレーム４及びクローラ５（いずれも片側のみ図示）からなり、両側クローラ５が、左右の走行モータ７により個別に回転駆動されて走行する。
【００２２】
上部旋回体２は、旋回フレーム８上に、運転者が乗り込むキャビン９と、エンジンやこのエンジンで駆動される油圧ポンプ等を搭載した機械室１０とが前後に設けられている。
【００２３】
掘削用アタッチメント３は、ブーム１７、上記油圧ポンプからの圧油により伸縮動作してブームを起伏させるブームシリンダ１８と、アーム１９と、このアーム１９を回動させるアームシリンダ２０と、バケット２１と、このバケットを回動させるバケットシリンダ２２とを具備している。
【００２４】
キャビン９は、周壁として天井、前後壁及び左右側壁を有する略直方体の箱状に形成されるとともに、各壁に大小のガラスを適宜はめ込んだ窓３０を設けており、このガラス窓を介して運転者は外部を視認できるようになっている。
【００２５】
かかるキャビン９の構造について、社団法人  日本建設機械化協会による、「６トンを超える油圧ショベル転倒時等保護構造（ＥＯＰＳ）−試験方法及び性能要求事項（ＪＣＭＡＳ  Ｈ０１８：２００３）」の規格では、側方仮想地面（Lateral Simulated Ground Plane；ＬＳＧＰ）と、天頂仮想地面（Vertical Simulated Ground Plane ；ＶＳＧＰ）という概念を導入している。ＬＳＧＰとは、機械が横転した状態で止まる場合に対応する仮想地面で、その（負荷を受ける頂部部材の）最外端点をとおる垂直面を、最外端点をとおる水平軸のまわりにたわみ限界領域（ＤＬＶ）から遠ざかる方向に回転させた面、又は、機械が床面最大屈削半径の状態で横転した時、作業装置と上部旋回体の側面の剛性の高い箇所３点（例えば、ブームの屈曲部側面、キャブベッド左前端及びカウンタウエイト左上部）によって形成される平面をいい、ＶＳＧＰとは、機械が１８０度転倒した状態で止まる場合に対応する仮想地面で、ＥＯＰＳ頂部部材の全面に接する面、又は機械が最大屈削半径の状態で１８０度転倒したとき、作業装置と上部旋回体の上部の剛性の高い箇所（例えば、ブーム背とカウンタウエイトの上部）によって形成される平面をいう。
【００２６】
そして、実際の油圧ショベルのキャビンを模した試験装置を用いて、側方負荷試験と垂直負荷試験とを行うようになっている。
【００２７】
したがって、キャビン９は、その試験装置により側方負荷試験と垂直負荷試験とを行って、それらの許容基準を満たすような構造とする必要がある。本発明のキャビン９は、そのような構造を具現化したもので、図２に示す分解斜視図のように、旋回フレーム８上に立設される枠体９１と、枠体９１の外側に貼設される金属パネル９２と、金属パネル９２と重ね合わせるようにして、枠体９１の内側に貼設される樹脂パネル９３とから構成されている。なお、キャビンの左右のパネルは同様の構成であるので、以下では、主に右側パネルについて説明する。
【００２８】
具体的には、枠体９１は、１枚の厚肉の鋼板を打ち抜いて、あるいは切り出して成形されたピラー部分（支柱部に相当する。）９１１ａ（前部），９１１ｂ（中央部），９１１ｃ（後部）と、その上端同士を連結するビーム部分（連結部に相当する。）９１２とからなっている。このピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃは、周壁として天井、前後壁及び左右側壁を有する略直方体の箱状に形成されるキャビン９において、横荷重に対する断面係数を最大限度付近にまで大きくとれるように、各辺をそれぞれ前後左右に向けた矩形断面をなしており、ビーム部分９１２の断面形状は、このピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃと同一形状としている。なお、枠体９１は薄肉の鋼板を重ねて溶着等して一体化したものであってもよい。
【００２９】
金属パネル９２は、薄肉の鋼板９２０を大小窓部分９２１，９２２で打ち抜いて、この窓部分の各周縁部分９２３，９２４と前・後・天井側の各周縁部分９２５，９２６，９２７で屈曲させたものである。すなわち、周縁部分９２５では鋼板９２０を内側（図中の手前側）に９０°屈曲させ、周縁部分９２３では一旦内側に９０°屈曲させてから、さらに後方（図中の右側）に９０°屈曲させている。
【００３０】
樹脂パネル９３は、合成樹脂等で所定形状に型成形された４個の小パネル９３１，９３２，９３３，９３４をもっている。このうち小パネル９３１，９３３，９３４は、それぞれ上下方向に延びる平板の前後端側を若干外側（図中の奥側）に起こして、その横断面が浅い凹状をなすように形成されており、小パネル９３１は枠体９１の前部のピラー部分９１１ａを介して金属パネル９２の当該部分に貼設され、小パネル９３３は中央部のピラー部分９１１ｂを介して金属パネル９２の当該部分に貼設され、小パネル９３４は後部のピラー部分９１１ｃを介して金属パネル９２の当該部分に貼設されるものである。
【００３１】
小パネル９３２は、前後方向に延びる平板の一部（上記小パネル９３１，９３３，９３４との突き当て部分）については、その上端側のみを若干外側に起こして縦断面が逆Ｌ字状をなすように形成され、残部（上記小パネル９３１，９３３，９３４との突き当て部分以外の部分）については、その上端側のみならずその下端側をも若干外側に起こして縦断面が浅い凹状をなすように形成されており、枠体９１の上部ビーム部分９１２を介して金属パネル９２の当該部分に貼設されるものである。
【００３２】
なお、上記外側に若干起こした部分は、ピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃとビーム部分９１２とを介在さして金属パネル９２と重ね合わせたときに、その窓部分の各周縁部分９２３，９２４と前・後・天井側の各周縁部分９２５，９２６，９２７の屈曲部分にそれぞれ当接し、ピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃとビーム部分９１２とを包み込むようにして、それらがキャビン９内に露出しないようにしてその美観を保持するものである。
【００３３】
例えば枠体９１の前後方向中央のピラー部分９１１ｂを介して金属パネル９２の当該部分に貼設される小パネル９３３について詳述すれば、図の右下に示すように、ピラー部分９１１ｂの内側に当接可能なフラット部分９３３ａと、同ピラー部分９１１ｂ前方の金属パネル９２に当接可能なように前方奥側に向かう下り傾斜部分９３３ｂと、同ピラー部分９１１ｂ後方の金属パネル９２に当接可能なように後方奥側に向かう下り傾斜部分９３３ｃとからなっている。そして、傾斜部分９３３ｂが縁部９２３と当接し、傾斜部分９３３ｃが縁部９２４と当接して、ピラー部分９１１を包み込むようになっている。
【００３４】
このようにキャビン９内部の美観を保持するためには、樹脂パネル９３は全体として複雑な形状となりがちであるが、本実施形態では、その複雑な形状の樹脂パネル９３を簡単な形状の小パネル９３１，９３２，９３３，９３４に分割することができるので、その型成形が容易となり、またその取り付けも容易となるので、製造コストが大幅に低減される。また、樹脂パネル９３の小規模な破損時においては、その破損した小パネルのみを交換して他の小パネルはそのまま使用することができるので、経済的である。
【００３５】
なお、樹脂パネル９３の小パネルへの分割個数は４個に限られず、樹脂パネル９３の形状等に応じて任意に選択できる。
【００３６】
枠体９１間の窓下部分については、樹脂パネル９３の上記したような小パネル９３１，９３２，９３３，９３４ではなく、その代わりにボックス９５が貼設されることにより、その壁面９５１（側壁），９５２（前壁），９５３（後壁），９５４（天井壁）が窓下部分を覆うようになっている。したがって、本実施形態では、小パネル９３１，９３２，９３３，９３４と、ボックス９５の壁面９５１，９５２，９５３，９５４とで樹脂パネル９３が構成されている。ここで、ボックス９５は、コントロール機器を装備するためのものであって、上記壁面９５１，９５２，９５３，９５４を有する樹脂製の箱体で形成されている。なお、側壁９５１の対向する側壁はあってもよいし、省略してもよい。
【００３７】
また、この窓下部分は枠体９１のピラー部分９１１ａ，９１１ｂ間の位置と、ピラー部分９１１ｂ，９１１ｃ間の位置とにあって、その位置における金属パネル９２とボックス９５の壁面９５１，９５２，９５３，９５４との間には、まとまった大きさの中空部分（空間）が形成されるから、その中空部分に外部からの騒音が内部に入り込むことを防止する防音材９６を容易に組み込むことができる。防音材９６としては、当該中空部分の大きさよりも若干小さめに形成された多孔質の吸音材などが用いられる。
【００３８】
以下、キャビン９の右側パネルの組立て方法について説明する。
【００３９】
この右側パネルについては、枠体９１のピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃが、旋回フレーム８（図１参照。）上の所定位置にそれぞれ立てられた状態で、その下部が溶接等によって固定される。枠体９１は、そのピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃの上端同士がビーム部分９１２で互いに連結されて一体化されている。ついで、この枠体９１のピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃとビーム部分９１２との適所において金属パネル９２が溶接等で固定され、これにより金属パネル９２と枠体９１とが一体となってキャビン９の強度を確保できるとともに、その間での振動による騒音発生をも防止できるようになる。
【００４０】
しかる後に、各小パネル９３１，９３２，９３３，９３４がそれぞれ所定部位に貼設されることにより、その全体が枠体９１を介して金属パネル９２と重ね合わされる。ただし、枠体９１間の窓下部分については、ボックス９５が貼設されて、そのボックス９５の壁面９５１，９５２，９５３，９５４でその窓下部分を覆うようになる。これにより、樹脂パネル９３の当該部分の小パネルが省略され、その分だけ製造コストが低減できる。
【００４１】
その際、金属パネル９２とボックス９５の壁面９５１，９５２，９５３，９５４との間に形成される中空部分に、防音材９６が組み込まれる。これにより、かかる中空部分の有効利用が図られるとともにキャビン９の防音が図られ、その居住性が向上する。
【００４２】
キャビン９の左側パネルは、図示はしていないが、原則として上記右側パネルと左右対称の構造となっている。ただし、大窓部分には運転員が出入りするための窓つきドアを形成している。なお、左右両側パネルには大小窓ガラスがそれぞれ嵌め込まれ、このガラス窓を介して運転者は外部を視認できるようになる。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、旋回フレーム８の複数箇所から立設され、その先端同士が互いに連結された金属板からなる枠体９１と、枠体９１の外側に貼設される金属パネル９２と、金属パネル９１と重ね合わせるようにして、枠体９１の内側に貼設される樹脂パネル９３とが備えられているので、上記特許文献１のような鋼管で本体の骨組みを構成した場合に比べて、同程度の断面積で大きな強度を得ることができ、これによりキャビン９の室内空間を圧迫することなく居住性を維持しつつ強度確保が可能となる。また、枠体９１の断面積が大きくなり過ぎないため、その枠体９１間に設けられる窓面積が圧迫され視界性を悪化させることもない。
【００４４】
また、枠体９１により十分な強度が確保できるので、内側に樹脂パネル９３の使用ができるようになり、これによりキャビン９の製造コストを低減できる。その結果、キャビ９ンの強度を確保しつつその製造コストを低減できる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、略直方体のキャビン９の平面視で四隅と左右中間において、枠体９１のピラー部分９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃを合計６箇所に設けているが、上記規制を満たす限り、その本数を減じるか、或いは増加することができるし、ビーム部分９１２についても同様である。他の形状のキャビンについても同様である。
【００４６】
また、上記実施形態では、樹脂パネル９３は４個の小パネル９３１，９３２，９３３，９３４を組み合わせて形成しているが、この樹脂パネル９３は一枚のパネルであってもよい。また、樹脂パネル９３の一部をコントロール機器装備するためのボックス９５の側面９５１で兼用しているが、別体で形成してもよい。さらに、条件によっては防音材は特に設ける必要がない場合もある。
【００４７】
また、上記実施形態では、主として右側パネルについて説明するとともに、左側パネルについても同様であると説明したが、さらにキャビン９の天井パネルについても同様の構成をとることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】油圧ショベルの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るキャビンの右側パネルの構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
８    旋回フレーム
９    キャビン
９１    枠体
９１１ａ，９１１ｂ，９１１ｃ    枠体のピラー部分（支柱部に相当する。）
９１２    枠体のビーム部分（連結部に相当する。）
９２    金属パネル
９３    樹脂パネル
９３１〜９３４    小パネル
９５    ボックス
９５１，９５２，９５３，９５４  ボックスの壁面
９６    防音材
【図１】
2005082132.tif 000003
【図２】
2005082132.tif 000004