(57)【要約】  【課題】コストを抑制しつつ側方荷重に対する強度を向上できるキャブを提供する。  【解決手段】フロントヘッダ28を、鍛造、あるいは鋳造にて形成することで、例えばフロントヘッダをパネル構造などで形成する場合と比較して、フロントヘッダ28の成形の自由度が向上し、このフロントヘッダ28を所望の形状に形成することで、フロントヘッダ28の強度を向上でき、キャブ６の側方荷重に対する強度を向上できるとともに、例えば補強部材などを別個にフロントヘッダに取付ける場合と比較して、コストを抑制できる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業装置に隣接され、前側面部に前側窓部を開口するとともに天井部に上側窓部を開口する箱状のキャブであって、
前側面部の両側部および天井部の両側部をなす一対のフロントピラーと、
鍛造および鋳造のいずれか一方により形成され、フロントピラー間に配設されて前側窓部と上側窓部とを区画する横枠部と
を具備したことを特徴とするキャブ。
【請求項２】
横枠部は、
各フロントピラーのそれぞれに固定される被固定部と、
これら被固定部間を連結してこれら被固定部のそれぞれと一体に設けられた連結部とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載のキャブ。
【請求項３】
機械本体と、
この機械本体に作動可能に設けられた作業装置と、
この作業装置に隣接して機械本体に搭載される請求項１または２記載のキャブと
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、作業装置に隣接され、前側面部に前側窓部を開口するとともに天井部に上側窓部を開口する箱状のキャブおよびこれを備えた作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば油圧ショベルなどの作業機械の機械本体に搭載される箱形のキャブは、床面部の前部両側から立上がる左右のフロントピラーの下部間にフロントクロス部材が設けられているとともに上部間にフロントヘッダが設けられており、これらフロントピラー、フロントクロス部材およびフロントヘッダにより、前側面部に前窓が開口形成されている。
【０００３】
また、各フロントピラーの上端部は、後方へと屈曲されて左右のサイド部を形成し、これらサイド部の後端部が床面部の後部両側から立上がる左右のリアピラーの上端部に連結され、各フロントピラーの後部にルーフパネルが一体に設けられて、フロントヘッダの後部とルーフパネルの前部との間にて天井部前側に天窓が開口形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、油圧ショベルなどは、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、何らかのアクシデントにより油圧ショベルが転倒するおそれがある。
【０００５】
このような転倒に対してオペレータを保護するために、油圧ショベルなどのキャブを補強したり、キャブの剛性を向上したりすることが必要である。
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載されたキャブでは、プレス成形などで成形した板状のインナパネルと化粧板になる板状のアウタパネルとを組み合わせ、これらパネルのそれぞれを組み合わせたものに過ぎないため、キャブに加わる側方荷重に対する強度が充分であるとはいえないという問題点を有している。
【０００７】
さらに、油圧ショベルなどのキャブにおいては、オペレータの視界などを考慮すると、各窓の面積を可能な限り大きく取ることが望ましいため、前窓および天窓を大きく取ると、これら前窓と天窓との間に位置するフロントヘッダの強度が低下するおそれがある。
【０００８】
そこで、キャブに補強部材を取付け、キャブの強度を向上した構成も知られている。このような補強部材は、棒状の補強部材本体の両端部が、フロントヘッダの両側部にてフロントピラーに固定されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−８８８１２号公報（第５−６頁、図１０）
【特許文献２】特開２００１−２７９７２１号公報（第４−６頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の特許文献２に記載されたキャブでは、補強部材が必要となる分、コストを抑制することが容易でないとともに、補強部材をさらにキャブに取付けなければならないので、製造性が良好でないという問題点を有している。
【００１０】
この結果、側方荷重に対するキャブの強度の一層の改善が望まれている。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、コストを抑制しつつ側方荷重に対する強度を向上できるキャブ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、作業装置に隣接され、前側面部に前側窓部を開口するとともに天井部に上側窓部を開口する箱状のキャブであって、前側面部の両側部および天井部の両側部をなす一対のフロントピラーと、鍛造および鋳造のいずれか一方により形成され、フロントピラー間に配設されて前側窓部と上側窓部とを区画する横枠部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記載のキャブにおいて、横枠部が、各フロントピラーのそれぞれに固定される被固定部と、これら被固定部間を連結してこれら被固定部のそれぞれと一体に設けられた連結部とを備えているものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、機械本体と、この機械本体に作動可能に設けられた作業装置と、この作業装置に隣接して機械本体に搭載される請求項１または２記載のキャブとを具備した作業機械である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、フロントピラー間に配設されて前側窓部と上側窓部とを区画する横枠部を、鍛造および鋳造のいずれか一方で形成することで、例えば横枠部をパネル構造などで形成する場合と比較して横枠部の成形の自由度が向上するため、この横枠部を所望の形状に形成することで、横枠部の強度を向上でき側方荷重に対する強度を向上できるとともに、例えば補強部材を別個に横枠部に取付ける場合と比較して、コストを抑制できる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、連結部にて互いに一体に連結された被固定部をフロントピラーのそれぞれに固定することで、横枠部を含む横枠部の近傍の強度を向上でき、側方荷重に対してキャブを、より確実に補強できる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、コストを抑制しつつ側方荷重に対して確実に補強したキャブを備えることで、全体のコストを抑制できるとともに作業可能な領域を拡げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図５を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図５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。すなわち、キャブ６は、作業装置７の側方に位置している。
【００２０】
そして、このキャブ６は、図１に示されるように、上部旋回体４（図５）の旋回フレーム上に、図示されないマウント部材を介して搭載される前後に長い略四角形状の床面部15と、この床面部15の左右両側部から上方に立上がる左側面部16および右側面部17と、床面部15の前後両端部から上方に立上がる前側面部18および後側面部19と、これら側面部16，17，18，19の上部に設けられた天井部20とを備えている。
【００２１】
そして、このキャブ６は、床面部15の四隅にそれぞれ設けられたフロントピラーとしての柱状体である左フロントピラー22および右フロントピラー23と、リアピラーとしての柱状体である左リアピラー24および右リアピラー25とをそれぞれ備えている。さらに、左フロントピラー22の上端部は、左リアピラー24の上端部へと屈曲されて左サイド部26を形成し、右フロントピラー23の上端部は、右リアピラー25の上端部へと屈曲されて右サイド部27を形成し、両フロントピラー22，23の上端部間は、横枠部としてのフロントヘッダ28により連結され、両リアピラー24，25の上端部間は、リアヘッダ29により連結され、また、両フロントピラー22，23の下端部間は、フロントクロス部材30により連結され、両リアピラー24，25の下端部間は、リアクロス部材31により連結されている。
【００２２】
床面部15上には、図示しないが、オペレータが座るシートおよびオペレータが操作するコンソールなどが適宜配設されている。また、この床面部15には、コンソールなどと接続される各種配線および配管などがキャブ６の外部下側へと導出される図示されない孔部などが設けられている。
【００２３】
左側面部16は、左フロントピラー22と左サイド部26と左リアピラー24とにより区画され、これら左フロントピラー22と左リアピラー24との間に、上端部が左サイド部26に連結された柱状体としてのドア取付用ピラー32が配設され、このドア取付用ピラー32と左フロントピラー22との間に、オペレータがキャブ６内に対して乗降する際に開閉されるドア33が設けられているとともに、ドア取付用ピラー32と左リアピラー24との間に、左サイドパネル34が一体に設けられている。そして、左サイドパネル34の上部には、ドア33の後方に隣接する左窓35が開口形成されている。この左窓35は、図示されない透光性部材により閉塞されている。
【００２４】
右側面部17には、右フロントピラー23と右サイド部27と右リアピラー25とにより区画され、右フロントピラー23と右リアピラー25との下部間に右サイドパネル36が一体に設けられ、この右サイドパネル36の上部に、右窓37が開口形成されている。この右窓37は、図示されない透光性部材により閉塞されている。
【００２５】
前側面部18は、両フロントピラー22，23とフロントヘッダ28とフロントクロス部材30とにより区画されて全体に前側窓部としての前窓41が開口形成され、この前窓41は、図示されない透光性部材により閉塞されている。
【００２６】
後側面部19は、両リアピラー24，25とリアヘッダ29とにより区画され、両リアピラー24，25の下部間かつリアクロス部材31の上部に、例えば１枚板で形成されたリアパネル43が一体に設けられ、このリアパネル43の上部に後窓44が開口形成されている。この後窓44は、四角形状に形成され、図示されない透光性部材により開閉可能となっている。
【００２７】
ここで、フロントクロス部材30および各パネル34，36，43の下端部の内側には、取付部材としての鋼材であるハット部材Ｈが溶接され、これらハット部材Ｈが床面部15に図示されないボルトなどを介して固定されることで、各側面部16，17，18，19が床面部15と一体的となっている。
【００２８】
天井部20は、両ヘッダ28，29と両サイド部26，27とにより区画され、後側に、例えば１枚板で形成されたルーフパネル47が嵌合され、この後側が略平面状に形成されているとともに、このルーフパネル47の前方に上側窓部としての天窓48が開口形成されている。この天窓48は、四角形状に形成され、図示されない扉体により開閉可能となっている。
【００２９】
各フロントピラー22，23は、Ａピラーとも呼ばれるものであり、ドア取付用ピラー32は、Ｂピラーとも呼ばれるものであり、また、各リアピラー24，25は、Ｃピラーとも呼ばれるものであり、これらピラー22，23，24，25，32は、それぞれ鋼板により形成された異型鋼管である。
【００３０】
そして、フロントヘッダ28は、図４に示されるように、前窓41と天窓48とを区画するとともにキャブ６に側方荷重Ｆが加わった際に想像線Ｃに示されるようなキャブ６の変形を防止するもので、図１乃至図３に示されるように、各フロントピラー22，23にボルト締めあるいは溶接などにより固定される被固定部51，52と、これら被固定部51，52間を左右方向に直線状に連結する連結部53とを備えた略Ｈ字状に形成され、鋳造、あるいは鍛造により一体成形されている。さらに、このフロントヘッダ28は、キャブ６内に位置するオペレータの図示されないアイポイントから前窓41の上端部に発せられる視線56と天窓48の前端部に発せられる視線57との間にて連結部53の厚み方向が大きくなるように形成されている。
【００３１】
被固定部51は、上側に位置する左上板部61と、下側に位置する左下板部62とを備え、側面視で、左フロントピラー22の上端部の左サイド部26への湾曲部に沿うように湾曲形成されている。
【００３２】
左上板部61は、左フロントピラー22の上端部近傍から左サイド部26に亘って取付けられて天窓48の左前部を区画するもので、内側である被固定部52側が、上側に向けて外側へと傾斜するように形成されている。このため、左上板部61は、先細形状となっている。さらに、この左上板部61には、フロントヘッダ28を左フロントピラー22に固定するための孔部64，65がそれぞれ穿設されている。
【００３３】
孔部64は、左上板部61の上端部寄りの一側部に切欠き形成され、フロントヘッダ28をキャブ６に組付ける際の位置合わせ用に設けられている。また、孔部65は、左上板部61の連結部53の近傍に丸孔状に穿設され、図示されないボルトが挿入されて締付けられる。
【００３４】
また、左下板部62は、左フロントピラー22の上端部近傍から下方に取付けられて前窓41の左上部を区画するもので、内側である被固定部52側が、下側に向けて外側へと傾斜するように形成されている。このため、左下板部62は、先細形状となっている。
【００３５】
同様に、被固定部52は、上側に位置する右上板部71と、下側に位置する右下板部72とを備え、側面視で、右フロントピラー23の上端部の右サイド部27への湾曲部に沿うように湾曲形成されている。
【００３６】
右上板部71は、右フロントピラー23の上端部近傍から右サイド部27に亘って取付けられて天窓48の右前部を区画するもので、内側である被固定部51側が、上側に向けて外側へと傾斜するように形成されている。このため、右上板部71は、先細形状となっている。さらに、この右上板部71には、フロントヘッダ28を右フロントピラー23に固定するための孔部74，75がそれぞれ穿設されている。
【００３７】
孔部74は、右上板部71の上端部寄りの一側部に切欠き形成され、フロントヘッダ28をキャブ６に組付ける際の位置合わせ用に設けられている。また、孔部75は、右上板部71の連結部53の近傍に丸孔状に穿設され、フロントヘッダ28をキャブ６に組付ける際に図示されないボルトが挿入されて締付けられる。
【００３８】
また、右下板部72は、右フロントピラー23の上端部近傍から下方に取付けられて前窓41の右上部を区画するもので、内側である被固定部51側が、下側に向けて外側へと傾斜するように形成されている。このため、右下板部72は、先細形状となっている。
【００３９】
連結部53は、被固定部51の左上板部61と左下板部62との中間部から、被固定部52の右上板部71と右下板部72との中間部に亘って連続形成されている。
【００４０】
さらに、連結部53は、図３に示されるように、連結部本体81と、この連結部本体81の上下にそれぞれ突設された突出部82，83と連結部本体81の後部に突設された後部突出部84とを備え、その断面形状が略Ｔ字状を呈している。
【００４１】
連結部本体81の前側は、平面状の前側面81aを形成している。
【００４２】
突出部82，83は、連結部本体81に対して上下に略対称に突設されている。また、突出部82の左右方向の中央部には、天窓48を開閉する扉体を係合するための係合部86が突設されている。さらに、これら突出部82，83の全体の後側には、後部突出部84へと湾曲状に連結する肉抜き用の凹部82a，83aがそれぞれ形成されている。これら凹部82a，83aは、それぞれ前側に凸状に湾曲され、各突出部82，83の長手方向全体に亘って連続形成されている。
【００４３】
後部突出部84は、連結部本体81を補強するもので、連結部本体81全体の両側部に亘って長手方向全体に連続形成されている。
【００４４】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００４５】
キャブ６を組立て時にフロントヘッダ28を組み付ける際には、左上板部61の孔部64と右上板部71の孔部74とをそれぞれ各フロントピラー22，23の上端部から各サイド部26，27の内側近傍に係合して位置決めした後、ボルトをそれぞれ孔部65，75に挿入して締付けることで、フロントヘッダ28が固定され、両フロントピラー22，23およびフロントクロス部材30との間で前窓41が区画されるとともに、両サイド部26，27およびルーフパネル47との間で天窓48が区画される。
【００４６】
そして、このフロントヘッダ28を、鍛造、あるいは鋳造にて形成することで、例えばフロントヘッダをパネル構造などで形成する場合と比較して、フロントヘッダ28の成形の自由度が向上し、このフロントヘッダ28を所望の形状に形成することで、フロントヘッダ28の強度を向上できるとともに、側方荷重Ｆ（図４）に対する強度を向上でき、キャブ６の信頼性を向上できる。
【００４７】
例えば、上記一実施の形態では、連結部53の突出部82，83のそれぞれの後部に凹部82a，83aを設けることで、フロントヘッダ28の重量増加を最小限に抑制しつつ、連結部本体81の後部に後部突出部84を設けることにより、連結部53に効率的に強度を持たせることができる。
【００４８】
このため、キャブ６を油圧ショベル１（図５）に搭載することで、この油圧ショベル１（図５）にて、やむを得ず不整地、傾斜地などで作業をする場合などに、例えば何らかのアクシデントにより油圧ショベル１（図５）が転倒（横転）した際でも、オペレータを確実に保護でき、作業可能な領域を広げることができる。
【００４９】
しかも、フロントヘッダ28の成形の自由度を向上することで、キャブ６のデザイン性を向上でき、様々なキャブ６に対応可能となる。
【００５０】
また、キャブ６は、例えば補強部材などを別個にフロントヘッダに取付ける場合と比較して、取付けの手間などもかからず、コストを抑制でき、このキャブ６を搭載することで、油圧ショベル１の全体のコストをも抑制できる。
【００５１】
さらに、フロントヘッダ28は、オペレータの視線56，57の間の位置にて連結部53の厚みを大きく形成したことにより、オペレータの視界が狭められることがない。
【００５２】
そして、連結部53にて互いに一体に連結された被固定部51，52をフロントピラー22，23のそれぞれに固定することで、フロントヘッダ28を含むフロントヘッダ28の近傍の強度を向上でき、側方荷重Ｆ（図４）に対してキャブ６を、より確実に補強できる。
【００５３】
なお、上記一実施の形態において、フロントヘッダ28の連結部53などの断面形状は、オペレータからの視界を遮らない範囲で任意の形状とすることが可能である。
【００５４】
また、フロントヘッダ28は、連結部53が前窓41と天窓48とを区画するように構成すれば、被固定部51，52の形状、および、連結部53の断面形状などは任意に設定できる。
【００５５】
さらに、上記キャブ６は、油圧ショベル１以外の任意の作業機械に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係るキャブの一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同上横枠部を示す斜視図である。
【図３】同上キャブの要部を示す縦断面図である。
【図４】同上キャブを示す正面図である。
【図５】同上キャブを備えた作業機械を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    作業機械としての油圧ショベル
５    機械本体
６    キャブ
７    作業装置
18    前側面部
20    天井部
22    フロントピラーとしての左フロントピラー
23    フロントピラーとしての右フロントピラー
28    横枠部としてのフロントヘッダ
41    前側窓部としての前窓
48    上側窓部としての天窓
51，52    被固定部
53    連結部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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