(57)【要約】【課題】転倒時にキャブを保護するための強度部材を設けるにあたり、該強度部材が、転倒の惧れのないときにオペレータの視界を阻害してしまうことを回避できるようにする。【解決手段】左右の支柱１６と、これら支柱１６の上端部間に支架される横梁１７とからなる強度フレーム１３を、機体傾斜検出手段により検出される機体の傾斜角度に基づいて、横梁１７が収納室７の上面部７ａと略同じ高さ位置になる収納姿勢と、収納室７の上面部７ａよりも上方に突出してキャブ６の上面部６ａと略同じ高さ位置になるガード姿勢とに変姿自在に設けた。【選択図】図２
2007255058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体フレームに、運転席を覆うキャブと、該キャブの後方に配されて各種機器装置を収納する収納室とを設けてなる建設機械において、外力による変形から前記キャブを保護するべく設けられる強度部材を、該強度部材の上端部が収納室の上面部と略同じ高さ位置になる収納姿勢と、収納室の上面部よりも上方に突出するガード姿勢とに変姿自在に設けたことを特徴とする建設機械におけるキャブのガード装置。
【請求項２】
建設機械に、機体の傾斜角度を検出する機体傾斜検出手段を設ける一方、該機体傾斜検出手段による検出に基づいて強度部材を変姿せしめる変姿機構部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械におけるキャブのガード装置。
【請求項３】
変姿機構部は、強度部材を上下動自在に支持する支持部材と、強度部材をガード姿勢側に付勢する付勢手段と、強度部材を収納姿勢に保持すると共に機体傾斜検出手段による検出に基づいて収納姿勢の保持を解除する収納姿勢保持手段と、強度部材をガード姿勢に保持するガード姿勢保持手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械におけるキャブのガード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械において、万一の転倒時に外力による変形からキャブを保護するために設けられるキャブのガード装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の建設機械に搭載されるキャブは、オペレータを風雨や飛散する土砂等から保護するために設けられるが、万一のアクシデントにより機体が転倒した場合、外力によってキャブが変形したり損傷したりしてしまう惧れがある。このため、転倒時における外力からキャブを保護するべくキャブガードを設けたものがあるが、該キャブガードとしては、従来、前柱と後柱と上横梁とによって門型形状に形成される左右の枠体でキャブ外周を囲むように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
しかるに、前記従来のキャブガードは、キャブ外周を囲うように構成されているため、キャブガードを含めたキャブ全体の外形寸法が大型化してしまううえ、キャブの窓面よりも前方および後方に突出する枠体によって、走行中や作業中におけるオペレータの視界が阻害されてしまうという問題がある。
そこで、キャブの後面に近接する門型フレームを機体フレームに立設し、該門型フレームによって、転倒時等における外力からキャブを保護するようにした技術が提唱されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１７３０１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２３７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そして、前記特許文献２のように構成することにより、キャブ全体が大型化してしまうことを回避できると共に、前方の視界が妨げられることも回避できることになるが、しかしながらこのものでは、上端部がキャブの後面上辺と略同じ高さの門型フレームが、キャブの後面に近接して立設されているため、該門型フレームによって後方の視界が依然として阻害されることになり、作業性に劣るという問題があって、ここに本発明が解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、機体フレームに、運転席を覆うキャブと、該キャブの後方に配されて各種機器装置を収納する収納室とを設けてなる建設機械において、外力による変形から前記キャブを保護するべく設けられる強度部材を、該強度部材の上端部が収納室の上面部と略同じ高さ位置になる収納姿勢と、収納室の上面部よりも上方に突出するガード姿勢とに変姿自在に設けたことを特徴とする建設機械におけるキャブのガード装置である。
そして、この様にすることにより、転倒の惧れがある場合には、強度部材を、収納部の上面部よりも上方に突出するガード姿勢にすることでキャブを確実に保護できる一方、転倒の惧れがない場合には、収納部の上面部と略同じ高さ位置になる収納姿勢にすることで、強度部材がオペレータの視界を阻害してしまうことを確実に回避することができる。しかも、視界を阻害する心配がないから、強度部材を、サイズを考慮することなく十分な強度を有するように形成することができる。
請求項２の発明は、建設機械に、機体の傾斜角度を検出する機体傾斜検出手段を設ける一方、該機体傾斜検出手段による検出に基づいて強度部材を変姿せしめる変姿機構部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械におけるキャブのガード装置である。
そして、この様にすることにより、機体傾斜角度検出手段の検出に基づいて転倒の惧れの有無を判断し、転倒の惧れがある場合にのみ強度部材をガード姿勢に変姿せしめることができる。
請求項３の発明は、変姿機構部は、強度部材を上下動自在に支持する支持部材と、強度部材をガード姿勢側に付勢する付勢手段と、強度部材を収納姿勢に保持すると共に機体傾斜検出手段による検出に基づいて収納姿勢の保持を解除する収納姿勢保持手段と、強度部材をガード姿勢に保持するガード姿勢保持手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械におけるキャブのガード装置である。
そして、この様にすることにより、強度部材を、収納姿勢、ガード姿勢にそれぞれ保持できる一方、機体傾斜検出手段による検出に基づいて収納姿勢保持が解除されることで、自動的にガード姿勢に変姿せしめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図面において、１は建設機械の一例である油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ式の下部走行体２の上方に、上部旋回体３を旋回自在に設けて構成されると共に、該上部旋回体３の架台となる機体フレーム４の前半部には、左右方向略中央部にフロント作業機５の基端部が揺動自在に取付けられ、また該フロント作業機５の左方には、オペレータが座する運転席（図示せず）を覆うキャブ６が設けられている。さらに、該キャブ６の後方には、図示しないエンジンや油圧ポンプ、作動油タンクや燃料タンク、ラジエータやオイルクーラー等の各種機器装置が収納される収納室７が設けられているが、該収納室７の上面部７ａの高さは、キャブ６の上面部６ａの高さよりも低く設計されていて、キャブ６内のオペレータが機体後方を視認できるようになっている。また、機体フレーム４の後端部には、カウンタウエイト８が取付支持されている。
【０００６】
前記キャブ６は、一般的な構造のものであって、フロントピラー９やリヤピラー１０等によって骨組形成されており、衝突や落下物等による外力に対して所定の剛性を備えると共に、前面部、左右側面部および後面部にはそれぞれ窓１１が形成されていて、前方、左右側方および後方の視界を確保できるようになっている。
【０００７】
一方、１２は前記キャブ６のガード装置であって、万一のアクシデントにより油圧ショベル１が転倒した場合にキャブ６を外力から保護するためのものであるが、該ガード装置１２は、後述するように収納姿勢とガード姿勢とに変姿自在な強度フレーム１３と、後述する機体傾斜検出手段１４からの検出信号に基づいて強度フレーム１３を変姿せしめる変姿機構部１５とから構成される。
【０００８】
前記強度フレーム１３は、本発明の強度部材に相当するものであって、左右一対の支柱１６と、これら支柱１６の上端部間に支架される横梁１７とにより門形状に形成されている。
【０００９】
一方、変姿機構部１５は、左右一対の支持部材１８、射出用バネ１９、保持シリンダ２０、ストッパ２１等を備えて構成される。
【００１０】
前記左右の支持部材１８は、強度フレーム１３の左右の支柱１６をそれぞれ上下動自在に挿通支持するべく機体フレーム４から立設される中空状の筒体であって、キャブ６の後面部に近接して配されている。そして、該支持部材１８にガイドされる状態で、強度フレーム１３は、横梁１７が収納部７の上面部７ａと略同じ高さ位置となる収納姿勢と、収納部７の上面部７ａよりも上方に突出してキャブ６の天井部６ａと略同じ高さ位置になるガード姿勢とに変姿するようになっているが、該ガード姿勢の強度フレーム１３は、横梁１７がキャブ６の天井部６ａの後側梁部分６ｂに、また支柱１６がキャブ６のリアピラー１０に略沿う状態となっていて、キャブ６に作用する上下左右方向の荷重に対応することができ、而して、万一油圧ショベル１が転倒した場合であっても、上記ガード姿勢の強度フレーム１３によってキャブ６を外力による変形から保護できるようになっている。尚、油圧ショベル１が転倒した場合、キャブ６の前側はフロント作業機５が接地することによって保護された状態となるため、キャブ６の後側に配された強度フレーム１３だけでも、キャブ６を確実に保護することができる。
【００１１】
また、射出用バネ１９は、本発明の付勢手段に相当するものであって、強度フレーム１３の支柱１６の下端部と機体フレーム４とのあいだに介装されるよう支持部材１８の下部に内嵌されている。そして、この射出用バネ１９によって、強度フレーム１３は常時上動側、つまりガード姿勢側に向けて付勢されている。
【００１２】
保持シリンダ２０は、本発明の収納姿勢保持手段に相当するものであって、本実施の形態では、前記左右の支持部材１８間に支架されるブラケット２２に取り付けられている。そして、該保持リンダ２０のロッド２０ａは、機体傾斜検出手段１４の検出に基づいて制御部（図示せず）から出力されるＯＦＦ−ＯＮ信号によって進出位置と退避位置とに進退移動するように構成されているが、進出位置のロッド２０ａは、前記支持部材１８および収納姿勢の強度フレーム１３を貫通しており、これによって強度フレーム１３を、前記射出用バネ１９の付勢力に抗して収納姿勢に保持するようになっている。一方、ロッド２０ａが退避位置になると、前記保持シリンダ２０による収納姿勢保持が解除され、これにより強度フレーム１３は、射出用バネ１９の付勢力を受けてガード姿勢に変姿するようになっている。
【００１３】
ストッパ２１は、本発明のガード姿勢保持手段に相当するものであって、強度フレーム１３の左右の支柱１６の下部に、出没自在に取り付けられていると共に、押圧弾機２３によって常時突出側に押圧されている。一方、左右の支持部材１８には、強度フレーム１３がガード姿勢のときのストッパ２１に対向する位置に、ストッパ２１が係脱自在に係合する係合孔１８ａが開設されている。そして、ストッパ２１は、強度フレーム１３が収納姿勢のときには、支持部材１８の内壁に当接する没入状態になっているが、強度フレーム１３がガード姿勢に変姿することに伴いストッパ係合孔１８ａに対向する位置まで達すると、押圧弾機２３の押圧力により突出してストッパ係合孔１８ａに係合するようになっており、これによって強度フレーム１３は、上下動が規制されてガード姿勢に保持されるようになっている。
【００１４】
一方、前記機体傾斜検出手段１４は、油圧ショベル１の機体の傾斜角度を検出する角度センサ等を用いて構成されるものであって、該機体傾斜検出手段１４により検出される機体傾斜角度が転倒する惧れのない角度である場合には、制御部から前記保持シリンダ２０にＯＦＦ信号が出力され、また、機体傾斜角度が転倒する惧れがある角度の場合には、保持シリンダ２０にＯＮ信号が出力されるように設定されている。そして保持シリンダ２０のロッド２０ａは、ＯＦＦ信号が入力された場合は、強度フレーム１３を収納姿勢に保持する進出位置に位置する一方、ＯＮ信号が入力されることで、上記収納姿勢保持を解除する退避位置に位置するように構成されている。
【００１５】
叙述の如く構成された本形態において、強度フレーム１３は、機体傾斜検出手段１４により検出される機体の傾斜角度が転倒する惧れのない角度の場合には、保持シリンダ２０によって収納姿勢に保持されることになるが、該収納姿勢の強度フレーム１３は、強度フレーム１３の上端部に設けられる横梁１７がキャブ６の後方に配される収納室７の上面部７ａと略同じ高さ位置となっており、而して、強度フレーム１３によってオペレータの視界が妨げられることがなく、良好な視界を確保できる。
【００１６】
一方、機体傾斜検出手段１４により検出される機体の傾斜角度が転倒する惧れのある角度の場合は、制御部から保持シリンダ２０に出力される信号に基づいて前記保持シリンダ２０による収納姿勢保持が解除され、これにより強度フレーム１３は、射出用バネ１９の付勢力によって上動して自動的にガード姿勢に変姿すると共に、支柱１６に設けたストッパ２１が支持部材１８に開設されたストッパ係合孔１８ａに係合することによってガード姿勢に保持されることになるが、該ガード姿勢の強度フレーム１３は、横梁１７がキャブ６の天井部６ａの後側梁部分６ｂに、また支柱１６がキャブ６のリアピラー１０に略沿う状態となっていて、キャブ６に作用する上下左右方向の荷重に対応することができ、而して、万一油圧ショベル１が転倒した場合であっても、上記ガード姿勢の強度フレーム１３によってキャブ６を外力による変形から確実に保護することができる。
【００１７】
この結果、万一の転倒に備えてキャブ６を保護するべく強度フレーム１３を設けたものであっても、転倒の惧れがないときに該強度フレーム１３がオペレータの視界を阻害してしまうような不具合を、確実に回避することができる。しかも、視界を阻害する心配がないから、強度フレーム１３を、サイズを考慮することなく十分な強度を有するように形成することができ、而して、高強度の強度フレーム１３にすることができる。
【００１８】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、例えば、機体後部（例えば、カウンタウエイト）に強度部材を配し、該強度部材とフロント作業機とによって転倒時に機体を支持するように構成したものにおいても、本発明を実施することができる。
また、強度部材を収納姿勢に保持する収納姿勢保持手段やガード姿勢に保持するガード姿勢保持手段は、上記実施の形態以外の適宜保持手段を用いることができるが、例えば、ガード姿勢保持手段を、以下に説明する第二の実施の形態のように構成することもできる。
つまり、第二の実施の形態において、強度部材は、前記第一の実施の形態のものと同様に、左右一対の支柱と、該支柱の上端部間に支架される横梁とから構成されるものであるが、第二の実施の形態のものでは、図５に示す如く、支柱１６の下端部にフランジ部１６ａが形成されている。一方、該支柱１６を上下動自在に支持する支持部材１８の上部には、転倒に伴い芯ずれした支柱のフランジ部１６ａが上側から係止することで支柱１６の下動を規制する段差部１８ｂと、フランジ部１６ａの支持部材１８からの抜止めを行う抜止め部１８ｃとが形成されている。そして、機体傾斜検出手段の検出に基づき上動してガード姿勢になった強度部材は、転倒に伴い芯ずれした支柱１６のフランジ部１６ａが支持部材１８の段差部１８ｂに係止することで下動が規制されてガード姿勢に保持されることになり、而して、転倒に伴う強度部材の芯ずれを利用してガード姿勢保持手段を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】（Ａ）は強度フレームが収納姿勢のときの上部旋回体の後方斜視図、（Ｂ）は強度フレームがガード姿勢のときの上部旋回体の後方斜視図である。
【図３】（Ａ）は強度フレームが収納姿勢のときのガード装置を示す図、（Ｂ）は強度フレームがガード姿勢のときのガード装置を示す図である。
【図４】（Ａ）は強度フレームが収納姿勢のときのストッパ部分の断面図、（Ｂ）は強度フレームがガード姿勢のときのストッパ部分の断面図である。
【図５】ガード姿勢保持手段の第二の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
４    機体フレーム
６    キャブ
７    収納室
１３  強度フレーム
１４  機体傾斜検出手段
１５  変姿機構部
１８  支持部材
１９  射出用バネ
２０  保持シリンダ
２１  ストッパ
【図１】
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【図２】
2007255058.tif 000004
【図３】
2007255058.tif 000005
【図４】
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【図５】
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