(57)【要約】【課題】荷重が加わった際でも機械本体とキャブとの連結を確保できる連結支持装置を提供する。【解決手段】キャブ６のキャブ床部材12にシャフト46の上端を取付けた荷重吸収部材60のストッパ51のリブ部55が、機械本体５側とキャブ６側とを離間する荷重が加わった状態で機械本体５側の旋回フレーム11に干渉して変形することにより荷重を吸収する。防振マウント26の完全な破壊を防止し、荷重が加わった際の機械本体５とキャブ６との連結を確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に被保持体を連結支持する連結支持装置であって、
基体側と被保持体側とを連結するマウント部材と、
基体側と被保持体側とのいずれか一方に取付けられ、基体側と被保持体側とを離間する荷重が加わった状態で基体側と被保持体側との他方に干渉して少なくとも一部が変形する荷重吸収部材と
を具備したことを特徴とする連結支持装置。
【請求項２】
貫通孔を備え、基体側と被保持体側とのいずれか一方に一体的に取付けられたブラケットを具備し、
荷重吸収部材は、
一端側が基体側と被保持体側との他方に係合されるとともに他端側がブラケットの貫通孔に挿通されたシャフトと、
貫通孔に挿通されたシャフトの他端に固定され、少なくとも一部の外形が貫通孔の内形よりも大きいストッパとを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の連結支持装置。
【請求項３】
ストッパは、
貫通孔の内形よりも小さい外形の略筒状に形成され、シャフトが挿通されるストッパ本体と、
このストッパ本体の外側部にて貫通孔側から軸方向へと拡開状に突設され、この拡開側の外形が貫通孔の内形よりも大きいリブ部と、
このリブ部の貫通孔と反対側にてストッパ本体に設けられ、貫通孔の内形よりも大きい外形のストッパ底部とを有している
ことを特徴とする請求項２記載の連結支持装置。
【請求項４】
基体としての機械本体と、
請求項１乃至３いずれか記載の連結支持装置により機械本体に連結支持された被保持体としてのキャブと、
機械本体に作動可能に設けられた作業装置と
を具備したことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体に被保持体を連結支持する連結支持装置およびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業機械としての油圧ショベルは、下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体を有する基体としての機械本体を備え、この機械本体の前部に作業装置が突設されているとともに、機械本体の上部旋回体上にオペレータの運転室を囲む被保持体としてのキャブが搭載されている。
【０００３】
そして、このようなキャブは、稼動中の機械本体の振動をオペレータに伝えにくくするために、上部旋回体の旋回フレームに対して、防振マウントを連結部材として連結支持されている。
【０００４】
このような油圧ショベルは、やむを得ず不整地、傾斜地などで作業をすることがあり、このような場所での作業の際には、場合によって転倒するおそれがある。そして、このような転倒時などに過大な荷重が被保持体に加わると、その荷重が防振マウントに作用し、最悪の場合、防振マウントの破壊により機械本体とキャブとの連結が破壊されてしまうおそれがある。
【０００５】
その対応策として、防振マウントの振動吸収能力を発揮する常用ストロークと元の位置に復帰できなくなる限界ストロークとの間にて、位置規制手段により防振マウントの変位を規制する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第３６７１７９０号公報（第６−７頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、機械本体の転倒時などの過大な荷重がキャブに加わった場合にオペレータの保護に必要となるのは、荷重エネルギを吸収してキャブ内の変形を可能な限り抑制することである。
【０００７】
しかしながら、上述の連結支持装置では、防振マウントを保護しているに過ぎない。すなわち、上述の連結支持装置では、防振マウントの限界ストローク以前にストッパが作用するとともに、位置規制手段により、所定位置で突然ストロークの規制が加わることで、荷重エネルギがキャブにそのまま全て加わり、これら荷重の全てをキャブ構造物により支持しなければならず、その分キャブの強度を上げる必要がある。
【０００８】
また、キャブ内が変形するような状況で防振マウントのみを正常な機能範囲に保護することには余り意味がなく、必要になるのは、機械本体側とキャブ側との連結を確保することである。
【０００９】
この点、防振マウント自体の破壊では、その分荷重エネルギを消費できるものの、限界ストローク以前にストッパを作用させる上述の連結支持装置では、防振マウントの破壊による荷重エネルギの吸収効果を望むことはできない。
【００１０】
さらに、防振マウントが破壊されると、機械本体とキャブとの連結が破壊されるため、機械本体側とキャブ側との連結を確保できない。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、過大な荷重が加わった際でも基体と被保持体との連結を確保できる連結支持装置およびこれを備えた作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、基体に被保持体を連結支持する連結支持装置であって、基体側と被保持体側とを連結するマウント部材と、基体側と被保持体側とのいずれか一方に取付けられ、基体側と被保持体側とを離間する荷重が加わった状態で基体側と被保持体側との他方に干渉して少なくとも一部が変形する荷重吸収部材とを具備したものである。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の連結支持装置において、貫通孔を備え、基体側と被保持体側とのいずれか一方に一体的に取付けられたブラケットを具備し、荷重吸収部材が、一端側が基体側と被保持体側との他方に係合されるとともに他端側がブラケットの貫通孔に挿通されたシャフトと、貫通孔に挿通されたシャフトの他端に固定され、少なくとも一部の外形が貫通孔の内形よりも大きいストッパとを備えているものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の連結支持装置において、ストッパが、貫通孔の内形よりも小さい外形の略筒状に形成され、シャフトが挿通されるストッパ本体と、このストッパ本体の外側部にて貫通孔側から軸方向へと拡開状に突設され、この拡開側の外形が貫通孔の内形よりも大きいリブ部と、このリブ部の貫通孔と反対側にてストッパ本体に設けられ、貫通孔の内形よりも大きい外形のストッパ底部とを有しているものである。
【００１５】
請求項４記載の発明は、基体としての機械本体と、請求項１乃至３いずれか記載の連結支持装置により機械本体に連結支持された被保持体としてのキャブと、機械本体に作動可能に設けられた作業装置とを具備した作業機械である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、基体側と被保持体側とのいずれか一方に取付けた荷重吸収部材の少なくとも一部が、基体側と被保持体側とを離間する荷重が加わった状態で基体側と被保持体側との他方に干渉して変形することにより、この荷重を吸収してマウント部材の完全な破壊を防止し、荷重が加わった際の基体と被保持体との連結を確保できる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、基体側と被保持体側とのいずれか一方に取付けたブラケットの貫通孔に、一端側が基体側と被保持体側との他方に係合されたシャフトの他端側を挿通し、この貫通孔に挿通されたシャフトの他端に、少なくとも一部の外形が貫通孔の内形よりも大きいストッパを固定することで、基体側と被保持体側とを離間させる荷重が加わった際に、貫通孔の内形よりも大きいストッパの外形が貫通孔に干渉してストッパが変形し、この変形により荷重を吸収できる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、貫通孔の内形よりも小さい外形のストッパ本体の外側部にて、貫通孔から軸方向へと拡開状に突設したリブ部の拡開側の外形を貫通孔の内形よりも大きくすることで、基体側と被保持体側とが離間されるに従って、貫通孔との干渉によるリブ部の変形での荷重の吸収量が増加するとともに、リブ部が変形した後にはリブ部の貫通孔と反対側に設けられ外形が貫通孔の内形よりも大きいストッパ底部が貫通孔に係合してストッパのそれ以上の変形を防止できるため、マウント部材の破壊を、より確実に防止できる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、キャブを連結支持装置により機械本体に連結支持することで、機械本体とキャブとを離間する荷重が加わった際などでも、キャブを機械本体に確実に連結支持でき、信頼性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図４に作業機械としての油圧ショベル１を示し、この油圧ショベル１は、下部走行体２の上部に旋回部３を介して上部旋回体４が旋回可能に設けられた基体としての機械本体５を有し、上部旋回体４の前側上部左側に、オペレータの運転空間を囲む箱型の被保持体としてのキャブ６が搭載されているとともに、上部旋回体４の前部中央に、作業装置７が作動可能に突設されている。
【００２２】
図１に、機械本体５にキャブ６を連結支持する連結支持装置を示す。機械本体５の上部旋回体４は、旋回フレーム11を備え、この旋回フレーム11とキャブ６の底面である被保持体床部材としてのキャブ床部材12とが、例えば４箇所で連結支持されている。
【００２３】
旋回フレーム11は、金属により形成され、フレーム板14を有し、このフレーム板14の上面からフレームブラケット15が突設され、さらに、このフレームブラケット15に、ブラケットとしての金属製のストッパブラケット16が一体的に取付けられている。
【００２４】
フレームブラケット15は、フレーム板14に対して垂直状のフレームブラケット側板21と、このフレームブラケット側板21の上端部から屈曲されキャブ床部材12の下方に水平状に位置するフレームブラケット上板22とを備えている。
【００２５】
フレームブラケット側板21には、ストッパブラケット16が溶接により固定されている。
【００２６】
また、フレームブラケット上板22には、キャブ床部材12との間に、マウント部材としての防振マウント26が取付けられている。
【００２７】
この防振マウント26は、ビスカスマウントとも呼ばれるもので、略有底円筒状のケース体31を備え、このケース本体31が、フレームブラケット上板22に穿設された図示されない取付孔に挿通され、ボルト32によりこのフレームブラケット上板22に固定されている。また、このケース体31の内部には、略円筒状の図示されない弾性体が設けられているとともに、この弾性体の下部に、シリコンオイルなどの減衰液を封入した図示されない封入室が区画されている。さらに、弾性体には、封入室内で減衰液からの抵抗を受けつつ移動するダンパプレートを有する可動体34が支持され、この可動体34の上端側がキャブ床部材12に穿設された図示されない固定孔に挿通されてボルト35によりキャブ床部材12に固定されている。
【００２８】
一方、ストッパブラケット16は、フレームブラケット15のフレームブラケット側板21に溶接により固定されるストッパブラケット側板41と、このストッパブラケット側板41の上端部からフレームブラケット上板22と反対方向に屈曲されたストッパブラケット上板42と、これらストッパブラケット側板41とストッパブラケット上板42とを連結する補強用の三角形状のリブ板43とを備えている。
【００２９】
ストッパブラケット上板42は、キャブ床部材12に対向して水平状に位置し、丸孔状の貫通孔45が穿設されている。この貫通孔45には、直線状のシャフト46が挿通されている。
【００３０】
このシャフト46は、上端側がキャブ床部材12に穿設された図示されない挿通固定孔に挿通され、この挿通固定孔から突出する上端部に、キャブ床部材12の上面に係合してシャフト46を下方向に抜け止めする径大の抜止部49が一体に設けられている。また、このシャフト46は貫通孔45よりも小径に形成され、この貫通孔45に下端側が挿通されてストッパブラケット上板42の下方に突出している。すなわち、シャフト46の外周部と貫通孔45の内縁部との間には、所定の隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇは、油圧ショベルの通常運転状態でシャフト46が貫通孔45に干渉しないように設定されている。そして、この貫通孔45から突出するシャフト46の下端部に、ストッパ51が取付けられている。
【００３１】
このストッパ51は、図１および図２に示されるように、シャフト46が挿通される略円筒状のストッパ本体53を備え、このストッパ本体53の外周部の下端寄りの位置には、ストッパ底部としての鍔部54が突設され、さらに、ストッパ本体53の上端部から鍔部54の上面に亘ってリブ部55が軸方向に設けられている。
【００３２】
ストッパ本体53は、貫通孔45の内径寸法よりも若干小さい外径寸法を有している。また、ストッパ本体53の内周部には、シャフト46の下端側の外周面に形成された図示されない雄ねじ部に螺合する雌ねじ部57が設けられている。
【００３３】
鍔部54は、貫通孔45の内径寸法よりも大きい外径寸法を有する平面視円形状に形成されている。また、鍔部54の下側には、シャフト46の下端側に螺合された固定ナット59が位置し、この固定ナット59の上面が鍔部54の下面に当接するように固定ナット59を締め付けることで、ストッパ51がシャフト46に対して抜け止めされている。この状態で、ストッパ51の上端部は、ストッパブラケット上板42の下方に離間されている。
【００３４】
リブ部55は、１つ、あるいは２つでもよいが、好ましくは３つ以上、本実施の形態では例えば４つ設けられ、ストッパ本体53の周方向に略等間隔で離間され、ストッパ本体53の径方向へと突出している。また、これらリブ部55は、ストッパ本体53の上端側から鍔部54側へと直線的に拡開状に形成されている。すなわち、これらリブ部55は、側面視でストッパ本体53の外周面と鍔部54の上面とを直角を挟む二辺とする略直角三角形状に形成されている。
【００３５】
ここで、これらリブ部55の形状により、図３に示されるように、ストッパ51は、ストッパ本体53の上端部の位置よりも若干下側の位置にて、貫通孔45の内径寸法よりも外形が大きくなるように形成されている。このため、ストッパ51は、貫通孔45に対して所定量以上挿入されると、リブ部55が貫通孔45の内縁部と干渉するように形成されている。なお、リブ部55と貫通孔45の内縁部との干渉位置は、機械本体５側とキャブ６側とを離間する荷重が加わって防振マウント26の破壊が開始した後、かつ、防振マウント26が完全に破壊する前に干渉するように設定されている。
【００３６】
そして、シャフト46とストッパ51とにより、荷重吸収部材60が構成されている。
【００３７】
次に、上記一実施の形態の作用を説明する。
【００３８】
通常の運転状態において、例えば岩盤表面などからの突き上げ荷重などのような衝撃が油圧ショベル１の機械本体５に加わった際には、機械本体５の振動が防振マウント26により吸収され、キャブ６の振動が抑制される。
【００３９】
一方、例えば油圧ショベルが転倒するなどの結果、キャブ６に過大な荷重が加わると、この荷重が、キャブ６を旋回フレーム11に対して離間する方向に作用し、この荷重によりキャブ床部材12が持ち上げられて旋回フレーム11に対して離間され、この持ち上げがさらに進むと、防振マウント26の破壊が始まる。
【００４０】
このとき、キャブ床部材12と旋回フレーム11との離間に伴い、キャブ床部材12に対して抜止部49にて抜け止めされているシャフト46がキャブ床部材12とともに旋回フレーム11に対して離間されることにより、ストッパ51の上端部が貫通孔45に挿入され、各リブ部55が貫通孔45の内縁部に干渉する。
【００４１】
そして、キャブ床部材12がさらに旋回フレーム11に対して離間されると、各リブ部55がストッパブラケット16の貫通孔45の内縁部との干渉により変形して、これら変形によりキャブ６に加わる荷重を吸収する。
【００４２】
さらに、各リブ部55が変形してしまうと、ストッパ51の鍔部54がストッパブラケット16の貫通孔45の縁部に係合し、キャブ床部材12が旋回フレーム11に対して相対的にそれ以上変位しないようにして、防振マウント26の完全な破壊による機械本体５側とキャブ６側との連結の破壊を防止する。
【００４３】
次に、上記一実施の形態の効果を列記する。
【００４４】
キャブ６側に取付けた荷重吸収部材60のストッパ51のリブ部55が、機械本体５側とキャブ６側とを離間する過大な荷重が加わった状態で機械本体５側のストッパブラケット16に干渉して変形することにより荷重を吸収することで、機械本体５とキャブ６とを連結する防振マウント26の完全破壊を防止でき、キャブ６自体の強度を必要以上に向上することなく荷重が加わった際の機械本体５とキャブ６との連結を確保しながら、キャブ構造物への荷重エネルギを抑制できる。
【００４５】
具体的に、旋回フレーム11に取付けたストッパブラケット16の貫通孔45に、上端側がキャブ床部材12に固定されたシャフト46の下端側を挿通し、リブ部55の外形が貫通孔45の内形よりも大きいストッパ51をシャフト46の下端に固定することで、機械本体５側とキャブ６側とを離間させる荷重が加わった際に、貫通孔45の内径寸法よりも大きいストッパ51のリブ部55が貫通孔45に干渉して変形し、この変形により荷重を確実に吸収できる。
【００４６】
また、貫通孔45の内径寸法よりも小さい外径寸法のストッパ本体53の外周部にて、貫通孔45から軸方向へと拡開状に突設したリブ部55の拡開側の外形を貫通孔45の内径寸法よりも大きくすることで、機械本体５側とキャブ６側とが離間されるに従って、貫通孔45との干渉によるリブ部55の変形での荷重の吸収量が増加するとともに、リブ部55が変形した後には鍔部54が貫通孔45に係合してストッパ51のそれ以上の変形を防止できるため、防振マウント26の破壊による機械本体５とキャブ６との解離を、確実に防止できる。
【００４７】
さらに、リブ部55を拡開状に形成することで、これらリブ部55の傾斜角度などにより、リブ部55の変形量すなわち荷重の吸収量を容易に設定できるとともに、ストッパ51による荷重の吸収がリブ部55の傾斜に対応して徐々に作用するので、突発的に過大な荷重がシャフト46、ストッパ51、あるいはストッパブラケット16に加わることもなく、このような突発的な荷重によりこれらシャフト46、ストッパ51、あるいはストッパブラケット16が破壊することなども防止できる。
【００４８】
そして、リブ部55を３つ以上、本実施の形態では４つ、ストッパ本体53に設けることにより、シャフト46を捻ることなくリブ部55の変形破壊を進めることができる。
【００４９】
また、荷重吸収部材60は、シャフト46、ストッパ51および固定ナット59のみで構成されているため、部品点数が少ないとともに、シャフト46に対してストッパ51を螺合させ、固定ナット59で締め付けるだけで構成できるので、組み付けも容易である。
【００５０】
さらに、上記連結支持装置により油圧ショベル１の機械本体５にキャブ６を連結支持することで、機械本体５と離間される方向にキャブ６に荷重が加わった際などでも、キャブ６を機械本体５に確実に連結支持でき、油圧ショベル１の信頼性を向上できる。
【００５１】
なお、上記一実施の形態において、マウント部材としては、防振用の防振マウント26以外のものでも対応できる。
【００５２】
また、ストッパ51の形状の細部は、上記に限定されるものではない。
【００５３】
さらに、上記一実施の形態では、シャフト46をキャブ６側に取付けたが、シャフト46を機械本体５側に取付け、ストッパ51をキャブ６側に干渉させる構成とすることも可能である。
【００５４】
そして、上記連結支持装置は、キャブを有する油圧ショベル１以外の任意の作業機械などにも適用できるだけでなく、基体に被保持体を連結支持する任意の構造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る連結支持装置の一実施の形態の要部を示す説明側面図である。
【図２】同上連結支持装置のストッパを示す斜視図である。
【図３】同上連結支持装置の作用を示す説明図である。
【図４】同上連結支持装置を備えた作業機械を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    作業機械としての油圧ショベル
５    基体としての機械本体
６    被保持体としてのキャブ
７    作業装置
16    ブラケットとしてのストッパブラケット
26    マウント部材としての防振マウント
45    貫通孔
46    シャフト
51    ストッパ
53    ストッパ本体
54    ストッパ底部としての鍔部
55    リブ部
60    荷重吸収部材
【図１】
2007182698.tif 000003
【図２】
2007182698.tif 000004
【図３】
2007182698.tif 000005
【図４】
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