【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  作業用車両の天窓開閉構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】  キャブのルーフ本体に略方形をなす天窓の開口を形成し、その天窓には前記開口を開閉する天蓋と、ルーフ本体の左右側部に配された左右一対の天蓋開閉用シリンダとを有する作業用車両の天窓開閉構造において、前記天蓋開閉用シリンダがルーフ本体と天蓋との間の設置空間に設置されて、ピストンロッド先端部がブラケットを介してルーフ本体に、筒部の先端部がブラケットを介して天蓋にそれぞれ回動自在に連結され、前記天蓋の後端部と前記ルーフ本体の間を左右一対のヒンジにより結合されて前記天蓋が上下方向に回動して前記天窓が開閉可能に構成されると共に、天蓋の高さとルーフ高さとを略一致させたことを特徴とする作業用車両の天窓開閉構造。
【請求項２】  前記天蓋開閉用シリンダのピストンロッド先端部の回動支点が前記左右一対のヒンジの回動支点より低く構成されることを特徴とする請求項１記載の作業用車両の天窓開閉構造。
【請求項３】  前記天蓋開閉用シリンダの設置空間が、前記ルーフ本体の左右側縁部に形成された凹陥部と同凹陥部を覆う前記天蓋の左右側壁部とにより囲まれる空間である請求項１または２記載の作業用車両の天窓開閉構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
従来から、上方の視界を良くする天窓をキャブのルーフ本体に開閉自在に備えた各種の作業用車両が知られている。この天窓を開閉する天窓開閉構造の一例が、例えば特許第２９６６２６８号公報に開示されている。同公報に開示された油圧ショベル用キャブの天窓開閉構造は、キャブの天窓を開閉する天蓋と、同天蓋を上下方向に開閉させる天蓋開閉用作業用車両が知られている。この天窓を開閉する天窓開閉構造の一例が、例えば特許第２９６６２６８号公報に開示されている。同公報に開示された油圧ショベル用キャブの天窓開閉構造は、キャブの天窓を開閉する天蓋と、同天蓋を上下方向に開閉させる天蓋開閉用シリンダとを備えており、同天蓋開閉用シリンダが屋根板と天蓋との間に配されている。
【０００２】
この油圧ショベル用キャブは天井部分を構成する屋根板と外壁部分を構成する側板とを接合部にて一体に溶接接合している。同接合部の上端位置は屋根板の上面部に雨水等が溜まる最大の高さ位置になる。天窓の開口は、同屋根板に形成された上方に向かって突出する四角形枠からなる突出部により囲まれている。同天窓を被覆可能な天蓋は、前記屋根板の突出部により囲まれる内部よりも大きな面積を有する平板状をなしており、同天蓋の四辺側壁部は前記屋根板に向かって垂設された垂下部により構成される。前記天蓋の後端部は前記屋根板上の支持部材の間をヒンジにより結合され、後端部を中心に上下方向に回動自在に取り付けられている。
【０００３】
前記天蓋により天窓を閉めると、天窓の前記四角形枠を構成する突出部、前記天蓋の周辺垂下部と、天蓋の天井部の一部及び屋根板の一部により囲まれる空間部が形成される。左右側部の空間部内には、前記天蓋を開閉させる一対の天蓋開閉用シリンダが収納されている。同天蓋開閉用シリンダの筒部の先端は、前記天蓋の前部寄りに固定されたブラケットを介して上下方向に回動自在に連結されており、同シリンダロッド端は前記屋根板の後部寄りに固定されたブラケットを介して上下方向に回動自在に連結されている。前記シリンダは、天蓋の閉鎖時において、前記ピストンロッドの下側部分が前記屋根板と側板との上記接合部の上端位置よりも上方に位置するように配されている。
【０００４】
この従来の天窓開閉構造は天蓋の側部に垂下部を有しているため、天蓋の横方向から内部への雨水等の侵入が防止できる。キャブの内部に向かって突出する水切り溝を設けることなく屋根板の上面部に天蓋開閉用シリンダを配置できるため、キャブのスペースを広くすることができる。また、屋根板の上面部に雨水等が溜まる最大の高さ位置である接合部の上端位置よりも十分に離れた上方位置に天蓋開閉用シリンダを配しているため、雨水等が天蓋開閉用シリンダのピストンロッドに接触することが防止できるとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この種の作業用車両にあっては、車両の輸送制限を定めた国内法（車両制限例）に基づいて接地面から車両最高部までの高さの最高寸法限度が規定されている。一方、キャブの室内空間の最小の大きさは国際標準規格（ＩＳＯ  ３４１１）に基づいて規定されている。
【０００６】
前述の特許第２９６６２６８号公報に開示された天窓開閉構造によれば、四角形枠の周辺に配置される天蓋開閉用シリンダのロッド下面位置を、屋根板の上面部に雨水等が溜まる最大の高さ位置である接合部の上端位置よりも上方に離れた位置に配するため、必然的に四角形枠の側壁を前記シリンダの径よりも高く設定する必要があり、しかも天蓋自体も屋根板の上面から更に上方に突出させざる得ない。従って、車両高さは、屋根板の上面までの高さ寸法に前記天蓋の天井部分の外面高さの寸法を加えた寸法が車両の全高さ寸法となる。
【０００７】
その結果、既述したごとき各高さ寸法を満足させようとすると、前記天蓋の突出部分の高さ寸法分だけ屋根板の高さが低くなり、前記天蓋の突出部分の高さ寸法が高くなることと相まって室内空間は狭くなる。
【０００８】
従来の上記天窓開閉構造は、前記天窓の有無によって車両高さ寸法が変わるため、同じ車高を有する車両においては、天窓を有する場合と天窓を有しない場合とに分けて室内空間に装備される機器類の配置、それに伴う運転操作性や室内空間の居住性等を別途に考慮しなければならず、キャブ及びその室内の設計が煩雑となりやすい。
【０００９】
また、上記天窓開閉構造は、既述したごとく前記天蓋自体を屋根板の上面部から上方に突出させているため、前記天蓋の突出部分の高さや形状によりキャブの外観意匠性を損ねてしまう場合があり、商品価値を低下させないように配慮する必要がある。
【００１０】
本発明は、かかる従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、国内法に基づく車両の最大高さ寸法と国際標準規格に基づくキャブ内の最小高さ寸法との双方を満足する高さ寸法範囲内に天蓋開閉構造を配することを可能とし、キャブの外形形状に見合った良好な外観意匠性をも得ることができる作業用車両を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本件請求項１または２に係る発明は、キャブのルーフ本体に略方形をなす天窓に形成された開口を開閉する天蓋と、ルーフ本体の左右側部に配された左右一対の天蓋開閉用シリンダとを有する作業用車両の天窓開閉構造において、前記天蓋開閉用シリンダがルーフ本体と天蓋との間の設置空間に設置され、前記天蓋開閉用シリンダのピストンロッドの先端部がブラケットを介して前記ルーフ本体に、前記天蓋開閉用シリンダの筒部の先端部がブラケットを介して前記天蓋に、それぞれ回動自在に連結され、前記天蓋の後端部と前記ルーフ本体との間が左右一対のヒンジにより結合され、前記天蓋が前記ヒンジを回動支点として上下方向に回動することにより、前記天窓が開閉可能に構成されており、前記ピストンロッドの先端部のブラケットによる回動支点が、前記左右一対のヒンジの回動支点より低い位置に配されてなることを特徴としている（図３参照）。
【００１２】
この発明によれば、天蓋開閉用シリンダの設置空間を、車両の輸送制限を定めた国内法に基づく接地面から車両最高部までの高さの最大寸法限度と、国際標準規格に基づくキャブ内の高さの最小寸法限度との差分を基準として設定できるため、その設計の自由度が増加する。つまり、車両の最大高さ寸法とキャブ内の最小高さ寸法との双方を満足する高さ寸法範囲内で、前記天蓋開閉用シリンダの設置空間を所望の形状及び大きさで形成することができる。
【００１３】
こうして、前記キャブ内の最小高さ寸法が確保されるため、良好な運転操作性や最適な居住性等が得られ、また前記天蓋の最大高さ寸法を維持できるため、安全な輸送性が得られ、例えば天蓋の高さとルーフ本体高さとを略一致させることができるため、キャブの広さを最大にすることができると同時に、外形形状に見合った良好な外観意匠性が得られ、商品価値が高められる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記天蓋開閉用シリンダの設置空間が、前記ルーフ本体の左右側縁部に形成された凹陥部と同凹陥部を覆う前記天蓋の左右側壁部とにより囲まれる空間であることを規定している。
【００１５】
この種の車両に許される最大高さ寸法を越えない範囲内で前記天蓋の高さを設定するとともに、ルーフ本体の左右側縁部に凹陥部を設けて天蓋開閉用シリンダの設置空間を形成する。このとき、ルーフ本体の高さを天蓋の高さに一致させる。キャブにあって前記凹陥部の床面からの高さは、オペレータが運転席に腰掛けたときの腰の中心から所定の半径の円弧面内に納まればよいため、オペレータの頭上の天井面よりも低く設定できる。本発明によれば、この低くなる範囲にある空間を利用して、天蓋（ルーフ本体）の許される最大高さ寸法とキャブの許される室内高さの最小高さ寸法との差分の範囲内で前記凹陥部を形成すればよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
図１〜図７は本発明の代表的な実施形態を示している。図１は同油圧ショベル用キャブの一例を概略的に示す斜視図、図２は同側面図であり、図３は同キャブにおけるルーフの要部を概略的に示す斜視図であり、図４〜図７は図１のII-II 線、同III-III 線、同IV-IV 線、同V-V 線の各断面拡大図である。
【００１７】
以下、キャブの前面側を前部、その後面側を後部といい、キャブを正面からみて上下左右という。なお、本実施形態では建設・土木車両である油圧ショベルにおけるキャブを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば建設・土木工事用の各種の作業用車両におけるキャブに適用できる。
【００１８】
これらの図において、符号１０は油圧ショベルのキャブを示している。同キャブ１０は走行体１１ａに旋回台１１ｂを介して旋回可能に設置されている。同キャブ１０は前記旋回台１１ｂの前方右側部に変位して配されている。前記キャブ１０の背面には図示せぬエンジンを覆うエンジンフードが連設されている。前記旋回台１１ｂの略中心部には図示せぬブーム、アームやバケット等の作業機が前記キャブ１０の内側側部に隣接して設置されており、前記旋回台１１ｂの周辺を上下動、屈曲並びに旋回自在に装備されている。
【００１９】
前記キャブ１０は前記旋回台１１ｂの右側の外方向に向かって円弧状に膨出され、左外壁部は略鉛直面の略裁頭円錐状で縦に半割り形の箱型からなる。前記キャブ１０の後壁面下部の略半部は室内に向けて滑らかな湾曲面をもって凹んだ状態とされている。前記キャブ１０の円弧面状に膨出された右側壁部には、同じく窓を有する略円弧状に湾曲したドア１２が前後方向にスライド自在に取り付けられている。前記キャブ１０の前後壁面には、それぞれ前面窓及び後面窓が配されている。前記キャブ１０の左側壁部に横窓を配すると共に、右側壁部にも横窓を配している。
【００２０】
前記キャブ１０のルーフ１３には、ルーフ本体１４上に略方形をなす天窓１５の開口が形成されており、同天窓１５には前記開口を開閉する天蓋１６と、同天蓋１６を開閉させる左右一対の天蓋開閉用シリンダ１７，１７とを有する天窓開閉構造が備え付けられている。前記ルーフ本体１４と前記天蓋１６との間に前記天蓋開閉用シリンダ１７の設置空間１８を形成している。前記天蓋１６の後端部は前記ルーフ本体１４の間を左右一対のヒンジ２４，２４により結合されている。前記天蓋開閉用シリンダ１７を伸長動作させると、図２の仮想線で示すように、前記ヒンジ２４を介して前記天蓋１６が上方向に回動して前記天窓１５が開かれる。伸長状態にある天蓋開閉用シリンダ１７を収縮動作させると、前記天蓋１６が下方向に回動して前記天窓１５が閉じる。
【００２１】
本発明の最も特徴とする点は、天窓付きキャブの天蓋取付構造にあり、前記天蓋１６が、車両に対する最大高さを国内法に基づく最大高さ寸法Ｈ１以下の高さに設定すると共に、同天蓋１５の高さを基準として、前記天蓋開閉用シリンダ１７の設置空間１８をキャブ１０内の高さが国際標準規格に基づく最小高さ寸法Ｈ２以上の高さを満足するように設定している。
【００２２】
前記キャブ１０の室内における天井部の最小高さ部分でも、前記最小高さ寸法Ｈ２が確保されるため、良好な運転操作性や最適な居住性等が得られる。また同時に、前記ルーフ本体１４及び／又は天蓋１６の最も高い部分の高さ（車両高さ）が前記最大高さ寸法Ｈ１をも確保しているため、車両輸送時の安全性も確保できる。このように、本発明にあっては、キャブ１０を前記天蓋開閉用シリンダ１７の設置空間１８をも含めて、前記最大高さ寸法Ｈ１及び最小高さ寸法Ｈ２を同時に満足させるように設計できるため、設計上の自由度が増し、例えば天蓋１６の高さとルーフ本体１４の高さとを略一致させて、キャブ１０の広さを最大にすることができると同時に、外形形状に見合った良好な外観意匠性が得られ、商品価値が高められる。
【００２３】
具体的には、図３に示すように、車両の接地面から天蓋１６を含むルーフ本体１４の上面までの高さＨ１を国内法に基づく最大高さ寸法以下の高さに設定している。また、同時にキャブ１０の天蓋１６を含むルーフ本体１４の内面高さＨ２は、運転席に腰掛けたときのオペレータの腰部中心位置から天井部の最も低い部分までの距離Ｒを予め設定し、その距離Ｒ内に納まるよう設計されている。前記距離Ｒは車種により異なり、国際標準規格に基づく。
【００２４】
本実施形態にあっては、後部ルーフ面は略水平に配されており、天蓋１６を含む前部ルーフ面は後部ルーフ面の前端縁から下方に向かって滑らかに傾斜している。前記ルーフ本体１４の左右側壁部は、外側フレーム部材１９と内側フレーム部材２０とを一体的に接合した略矩形断面を有している。図４に示すように、上記天窓１５の開口は前方に向けて傾斜する前記前部ルーフ面に形成された略矩形状の天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｄにより囲まれる。
【００２５】
この天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｄの上端縁は開口周辺のルーフ本体１４の平面上に位置し、前記開口を構成する各天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｄのうち、左右及び後部の各天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｃは底片１４ａ′〜１４ｃ′及び立上り片１４ａ″〜１４ｃ″を介してルーフ本体１４に連結している。一方、前部の天蓋受け枠体１４ｄは立上り片１４ｄ″を介してキャブ１０の前面に滑らかな湾曲面をもって連結されている。従って、前記開口の左右及び後部の周縁部には、ルーフ本体１４に形成された連続する略コ形状の凹陥部１９ａが形成される。
【００２６】
前記天窓１５を閉鎖したとき、前記天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｄの上端に沿って固着されたゴム製のウェザーストリップ２３を介して、前記天蓋１６の下面部が前記天蓋受け枠体１４ａ〜１４ｄ上に密着する。
【００２７】
前記天蓋１６はキャブ１０と別体に形成された高剛性の鋼鉄板材からなり、上記ルーフ本体１４の左右側縁部より僅かに幅の狭い全体が略偏平な矩形状をなす略箱蓋からなる。本実施形態によれば、前記天蓋１６の左右側壁部１６ａ，１６ａには、前記開口の左右の周縁部に形成された凹陥部１９ａに対応する部位に、前記車両の上記最大高さ寸法Ｈ１を越えない範囲内で上方に膨出して前後方向に細長く下方に開放した略コ字状断面をなす膨出部１６ｂ，１６ｂが互いに平行に延設されている。前記膨出部１６ｂ，１６ｂは、前記ルーフ本体１４の左右の凹陥部１９ａとの間に、上記天蓋開閉用シリンダ１７を設置する設置空間１８を形成する。
【００２８】
前記設置空間１８の形状や大きさは、採用する天蓋開閉用シリンダ１７の形態や筒部の径により決まる。また、設置空間１８の構成も、図示例のごとくルーフ本体１４の凹陥部１９ａと天蓋１６の膨出部１６ｂとにより形成する以外にも、例えば天蓋１６の天井面を平坦として、ルーフ本体１４の凹陥部１９ａだけで構成するようにしてもよい。要は、キャブ１０のルーフ１３の最も高い位置が車両の上記最大高さ寸法Ｈ１を満足する範囲内であって、天蓋開閉用シリンダ１７の設置空間１８の下面位置がキャブ１０の上記最小高さ寸法Ｈ２を満足する範囲内にあればよい。
【００２９】
以上のごとく構成された設置空間１８内に収容された天蓋開閉用シリンダ１７の筒部１７ａの先端部は、前記天蓋１６の膨出部１６ｂの前部内側に固定された略Ｌ字状をなすブラケット２２を介して上下方向に回動自在に連結されている。
また、ピストンロッド１７ｂは、前記ルーフ本体１４の左右の凹陥部１９ａの後部外側に固定された略Ｌ字状をなすブラケット２３を介して回動自在に連結されている。天蓋１６の閉鎖時における前記ピストンロッド１７ｂの下面部分は、前記ルーフ本体１４の左右凹陥部１９ａの底面よりも上方に位置するように配されている。
【００３０】
かかる構成によれば、前記天蓋開閉用シリンダ１７のピストンロッド１７ｂの設置部位に雨水等が滞留することなく、ルーフ本体１４の傾斜面に沿って流れた雨水等は車体前方から外部へと円滑に流れる。前記ピストンロッド１７ｂを雨水等に接触することが防止できる。
【００３１】
更に、本実施形態によれば、前記天蓋１６の後端部はヒンジ取付台１９ｂに固着した左右一対のヒンジ２４，２４を介して上下方向に回動自在に取り付けられている。前記天蓋１６の前端部は前記ルーフ本体１４の前部側に形成された図示せぬ係止部に係止されるフックが取り付けられている。前記天蓋１６の下面部には図示せぬ内装材が取り付けられており、同内装材の下面には前後方向に長い図示せぬハンドルが固定されている。
【００３２】
いま、ハンドルを持って上方に押して前記フックと係止部との係合を解除し、前記天蓋開閉用シリンダ１７を伸長動作させる。すると、上記ヒンジ２４を介して前記天蓋１６が上方向に回動して前記天窓１５が開く。次いで、前記ハンドルを持って下方に引っ張ると、前記天蓋開閉用シリンダ１７が収縮動作し、前記ヒンジ２４を介して前記天蓋１６が下方向に回動して前記天窓１５を閉鎖し、前記フックと係止部とにてロックされる。
【００３３】
こうして、本実施形態によれば、前記キャブ１０の上記最大高さ寸法Ｈ１と最小高さ寸法Ｈ２が確保されるため、良好な運転操作性や最適な居住性等が得られるばかりでなく、安全な輸送性も確保される。上記最大高さ寸法Ｈ１と最小高さ寸法Ｈ２が確保されるならば、例えば前記キャブ１０の広さを最大にすることができ、また前記天蓋１６及びルーフ本体１４のデザインも自由度が増し、キャブ１０の外形形状に見合った良好な外観意匠性が得られ、商品価値が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の代表的な実施形態である油圧ショベル用キャブの一例を概略的に示す斜視図である。
【図２】
同側面図である。
【図３】
同キャブにおけるルーフの要部を概略的に示す斜視図である。
【図４】
図１のII-II 線の断面拡大図である。
【図５】
図１のIII-III 線の断面拡大図である。
【図６】
図１のIV-IV 線の断面拡大図である。
【図７】
図１のV-V 線の断面拡大図である。
【符号の説明】
１０          キャブ
１０ａ        室内空間
１１ａ        走行体
１１ｂ        旋回台
１２          ドア
１３          ルーフ
１４          ルーフ本体
１４ａ〜１４ｄ      天蓋受け枠体
１４ａ′〜１４ｃ′  底片
１４ａ″〜１４ｄ″  立上り片
１５          天窓
１６          天蓋
１６ａ        側壁部
１６ｂ        膨出部
１７          天蓋開閉用シリンダ
１７ａ        シリンダ筒部
１７ｂ        ピストンロッド
１８          設置空間
１９，２０    第１〜第２フレーム部材
１９ａ        凹陥部
１９ｂ        ヒンジ取付台
２１          ウェザーストリップ
２２，２３    ブラケット
２４          ヒンジ
Ｈ１          車両の最大高さ
Ｈ２          キャブ内の最小高さ
Ｈ３          設定高さ範囲
Ｒ            着座したオペレータの腰部中心位置から天井部の最低部分までの距離