(57)【要約】  【課題】キャブ上部を作業装置側へ押圧する横荷重に対応できる強度を有するキャブを提供する。  【解決手段】作業装置と隣接するキャブ16において、キャブ上部の側面を作業装置側へ押圧する横荷重により鋭角へと変形しようとする複数の角部内に複数のガセット41〜44、54を固着する。すなわち、キャブ16における後部フレーム39では、フレーム内部を中段リアクロス部材25により後窓24とリアパネル26とに分割し、これらの後窓24およびリアパネル26にて鋭角へと変形しようとする角部内に複数のガセット41〜44を固着する。また、このキャブ16において、作業装置とは反対側に設けたドア取付用ピラー31の根元部と床板との角部内にガセット54を固着する。  【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たキャブにおいて、
後部フレームと、
後部フレームの上部を作業装置側へ押圧する横荷重により鋭角へと変形しようとする複数の角部内に固着された複数のガセットと
を具備したことを特徴とするキャブ。
【請求項２】
後部フレームは、フレーム内部を上部領域と下部領域とに分割する中間部材を備え、
上部領域に設けられた後窓と、
下部領域に設けられたリアパネルと、
後窓およびリアパネルにて鋭角へと変形しようとする角部内に固着された複数のガセットと
を具備したことを特徴とする請求項１記載のキャブ。
【請求項３】
作業装置に隣接されたキャブにおいて、
作業装置とは反対側に設けられたドア取付用ピラーと、
ドア取付用ピラーの上部を作業装置側へ押圧する横荷重により鋭角へと変形しようとするドア取付用ピラーの根元部と床板との角部内に固着されるガセットと
を具備したことを特徴とするキャブ。
【請求項４】
ガセットは、
直角３角形の部材本体と、
部材本体を取付相手の直交する２面に固定する取付部と
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のキャブ。
【請求項５】
ガセットは、
一方の取付相手に固定される取付穴を有する一方の固定板部と、
一方の固定板部に対して直角に設けられ他方の取付相手に固定される取付穴を有する他方の固定板部と、
一方の固定板部の一側縁と他方の固定板部の一側縁との間に設けられた一側の繋板部と、
一方の固定板部の他側縁と他方の固定板部の他側縁との間に設けられた他側の繋板部と
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のキャブ。
【請求項６】
ガセットは、
一方の取付相手に固定される一方の固定板部に対して、一側の繋板部と他側の繋板部とが平行となるように折曲形成され、
一側の繋板部に対して他方の固定板部が折曲形成された
ことを特徴とする請求項５記載のキャブ。
【請求項７】
機械本体と、
機械本体に装着された作業装置と、
作業装置に隣接して機械本体に設置され機械本体および作業装置を操作するオペレータを保護する請求項１乃至６のいずれか記載のキャブと
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、横荷重に対する強度を向上させたキャブおよび作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に示されるように、油圧ショベルは、下部走行体１に上部旋回体２が旋回可能に設けられ、この上部旋回体２にキャブ３および作業装置４などが搭載されている。この種の作業機械は、不整地、傾斜地などでも作業をするので、上部旋回体２の旋回角度、作業装置４の作業姿勢およびバケット荷重などによっては機体が横転、転倒するおそれもありうる。
【０００３】
機体の横転、転倒時にキャブ３は初めに過大な横荷重Ｆを受ける。
【０００４】
油圧ショベルのキャブ構造は、キャブ前部からキャブ天井部にわたってキャブ左右部に、十分な強度をもつ異形鋼管により形成されたフロントピラーが配設されているのに対して、キャブ後部の左右部に配置されたリアピラーは、インナパネルとアウタパネルとをスポット溶接してフレーム構造に構成しているので、フロントピラーよりも剛性が低い。このため、キャブ上部を作業装置４側へ押圧する横荷重Ｆに対応できる十分なキャブ強度を得ることが容易でない。
【０００５】
一方、従来の建設機械用キャブには、キャブ後部の左右部に設けられた支柱間に支柱連結部材を設けることで、支柱に作用する左右方向の荷重を分散させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３８６８６号公報（第５頁、図３−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の支柱連結部材では、機体転倒時のキャブ上部に作用する横荷重Ｆに対応できる十分な強度を得ることができない。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、キャブ上部を作業装置側へ押圧する横荷重に対応できる強度を有するキャブおよびこのキャブを搭載した作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、作業装置に隣接されたキャブにおいて、後部フレームと、後部フレームの上部を作業装置側へ押圧する横荷重により鋭角へと変形しようとする複数の角部内に固着された複数のガセットとを具備したキャブである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のキャブにおける後部フレームが、フレーム内部を上部領域と下部領域とに分割する中間部材を備え、上部領域に設けられた後窓と、下部領域に設けられたリアパネルと、後窓およびリアパネルにて鋭角へと変形しようとする角部内に固着された複数のガセットとを具備したものである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、作業装置に隣接されたキャブにおいて、作業装置とは反対側に設けられたドア取付用ピラーと、ドア取付用ピラーの上部を作業装置側へ押圧する横荷重により鋭角へと変形しようとするドア取付用ピラーの根元部と床板との角部内に固着されるガセットとを具備したキャブである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のキャブにおけるガセットが、直角３角形の部材本体と、部材本体を取付相手の直交する２面に固定する取付部とを具備したものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のキャブにおけるガセットが、一方の取付相手に固定される取付穴を有する一方の固定板部と、一方の固定板部に対して直角に設けられ他方の取付相手に固定される取付穴を有する他方の固定板部と、一方の固定板部の一側縁と他方の固定板部の一側縁との間に設けられた一側の繋板部と、一方の固定板部の他側縁と他方の固定板部の他側縁との間に設けられた他側の繋板部とを具備したものである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のキャブにおけるガセットが、一方の取付相手に固定される一方の固定板部に対して、一側の繋板部と他側の繋板部とが平行となるように折曲形成され、一側の繋板部に対して他方の固定板部が折曲形成されたものである。
【００１４】
請求項７記載の発明は、機械本体と、機械本体に装着された作業装置と、作業装置に隣接して機械本体に設置され機械本体および作業装置を操作するオペレータを保護する請求項１乃至６のいずれか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、キャブの後部フレームが、作業装置側への横荷重による変形で圧縮荷重を受ける複数の角部内にそれぞれガセットを固着したので、コンパクトな補強構造により、キャブ後部の横荷重に対する強度を高めることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、キャブ後部の後窓およびリアパネルにおいて、作業装置側への横荷重による変形で圧縮荷重をそれぞれ受ける複数の角部内にガセットをそれぞれ固着したので、コンパクトな補強構造により、後窓およびリアパネルの横荷重に対する強度を高めることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、キャブのドア取付用ピラーの根元部と床板との角部内に固着されるガセットにより、ドア取付用ピラーの上部に作用する横荷重に対する強度を高め、キャブの変形を抑制できる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、直角３角形の部材本体を取付部により取付相手の直交する２面に固定する簡単な構造のガセットにより、取付相手の角部を直角に保つことができる。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、一方の固定板部と他方の固定板部とを、一側の繋板部と他側の繋板部とにより繋いで補強する構造により、板金から十分な強度を有するガセットを形成できる。また、一方の固定板部および他方の固定板部が有する取付穴を用いて、このガセットを取付相手にボルトアップでき、異なる機種にも対応できる。
【００２０】
請求項６記載の発明によれば、一方の固定板部に対して一側の繋板部と他側の繋板部とを折曲形成し、一側の繋板部に対して他方の固定板部を折曲形成することで、１枚の板金からガセットを容易に折曲形成できる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、作業機械が機械本体の前後方向軸を中心に横転したときに、作業装置のない側からキャブに横荷重が作用した場合であっても、ガセットにより強度が向上され剛性が改善されたキャブの変形を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図１乃至図８に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図８は、作業機械としての油圧ショベル11を示し、その機械本体12が、下部走行体13と、この下部走行体13上に旋回可能に設けられた上部旋回体14とにより構成され、この機械本体12の上部旋回体14上に、掘削作業などに用いられる作業装置15が設置されるとともに、この作業装置15に隣接して、機械本体12の上部旋回体14上に、機械本体12および作業装置15を操作するオペレータを保護するキャブ16が設置されている。
【００２４】
作業装置15は、キャブ16の側方に隣接して配置されたブーム17が、上部旋回体14に上下方向回動自在に軸連結されてブームシリンダ17cにより回動され、このブーム17の先端にアーム18が回動自在に軸連結されてアームシリンダ18cにより回動され、このアーム18の先端にバケット19が回動自在に軸連結されてバケットシリンダ19cにより回動される。
【００２５】
図１に示されるように、キャブ16は、キャブ前部から上部にわたって、異形鋼管の左フロントピラー21Lおよび右フロントピラー21Rが設けられ、キャブ後部に設けられた左リアピラー22Lおよび右リアピラー22Rに接続され、これらの左リアピラー22Lと右リアピラー22Rとの間には、上部からリアヘッダ23、後窓24、中間部材としての中段リアクロス部材25、リアパネル26、下部リアクロス部材27が順次設けられている。リアパネル26の中間部にも中段リアクロス部材25aが設けられている。
【００２６】
さらに、左フロントピラー21Lと右フロントピラー21Rとの間には、上部からフロントヘッダ28、前窓29および下部フロントクロス部材30が設けられ、また、左フロントピラー21Lの上部中間より下側にドア取付用ピラー31が垂直に接続され、このドア取付用ピラー31にはヒンジ32によりドア33が開閉自在に取付けられ、ドア取付用ピラー31と左リアピラー22Lとの間には左窓34を有する左サイドパネル35が設けられ、反対側の右フロントピラー21Rと右リアピラー22Rとの間には右窓36を有する右サイドパネル37が設けられ、左サイドパネル35および右サイドパネル37の下部にはサイド取付部材38が設けられている。
【００２７】
左リアピラー22L、右リアピラー22R、リアヘッダ23、中段リアクロス部材25，25aおよび下部リアクロス部材27により後部フレーム39を形成する。
【００２８】
図２に示されるように、リアパネル26には、キャブ内側から見て凹部40a，40b，40cが設けられ、凹部40aは、キャブ内空調装置に導入される外気を濾過するエアコン用フィルタ（図示せず）を収納するためのもので、外気を導入するための穴40dが開口されている。凹部40b，40cは、リアパネル26の強度を向上させるためのものである。
【００２９】
後部フレーム39の上部を図２に示されるように作業装置15側へ押圧する横荷重Ｆにより鋭角へと変形しようとする後部フレーム39の複数の角部内に、それぞれガセット41，42，43，44が固着されている。
【００３０】
すなわち、後部フレーム39は、フレーム内部を上部領域と下部領域とに分割する中間部材としての中段リアクロス部材25を備え、この中段リアクロス部材25より上部領域に後窓24が設けられ、下部領域にリアパネル26が設けられているので、これらの後窓24およびリアパネル26にて上記横荷重Ｆにより鋭角へと変形しようとする複数の角部内にそれぞれガセット41，42，43，44が固着されている。
【００３１】
図２および図３に示されるように、左リアピラー22Lおよび右リアピラー22Rは、それらの内部にそれぞれ挿入されて相互に内向きの面がリアピラー外部に露出された角パイプなどの、閉じられた中空の横断面を有する縦方向の閉断面部材45L，45Rを備え、リアヘッダ23は、その下部内側に取付けられた横方向の角パイプ状の上段リアクロス部材46を備え、この横方向の上段リアクロス部材46の左右端部は、中段リアクロス部材25，25aの左右端部と同様に、左右の閉断面部材45L，45R間に溶接付けされているので、ガセット41は、キャブ内オペレータから見て右側の閉断面部材45Rと、横方向の上段リアクロス部材46の下面との間の内角部に取付けられている。
【００３２】
ガセット42は、キャブ内オペレータから見て左側の閉断面部材45Lと中段リアクロス部材25の上面との間の内角部に取付けられている。ガセット43は、キャブ内オペレータから見て右側の閉断面部材45Rと中段リアクロス部材25の下面との間の内角部に取付けられている。ガセット44は、キャブ内オペレータから見て左側の閉断面部材45Lの下部と下部リアクロス部材27の上面との間の内角部に取付けられている。
【００３３】
図４に示されるように、ガセット41〜44は、直角３角形の部材本体47と、部材本体47を取付相手の直交する２面に固定する取付部48，49とを具備し、これらの取付部48，49に取付穴48h，49hが設けられているので、これらの取付穴48h，49hを用いてボルトによりガセット41〜44を取付相手部材に固定する。場合によっては、部材本体47や取付部48，49を取付相手部材に溶接付けすることも可能である。
【００３４】
また、上部旋回体14の旋回フレームには、図２および図３に示されるように、緩衝マウント51を介して床板（プラットホーム）52が設置され、この床板52上にキャブ16の下部リアクロス部材27、下部フロントクロス部材30およびサイド取付部材38が、ボルト53などにより脱着可能に固定される。
【００３５】
このようなキャブ16において、図１に示されるように作業装置15とは反対側に設けられたドア取付用ピラー31の根元部内側に、補強用のガセット54が取付けられている。
【００３６】
このガセット54は、ドア取付用ピラー31の上部を作業装置15側へ押圧する横荷重Ｆ（図２）により鋭角へと変形しようとするドア取付用ピラー31の根元部と床板52との間の内角部に固着される。
【００３７】
図５乃至図７に示されるように、このガセット54は、一方の取付相手としてのドア取付用ピラー31に固定される一方の固定板部55が背面上部および下部に設けられ、他方の取付相手としての床板52に固定される他方の固定板部56が一方の固定板部55に対して直角に設けられ、さらに、一方の固定板部55の一側縁と他方の固定板部56の一側縁との間に一側の繋板部57が設けられ、一方の固定板部55の他側縁と他方の固定板部56の他側縁との間に他側の繋板部58が設けられている。一方の固定板部55には一方の取付穴55hが穿設され、他方の固定板部56には他方の取付穴56hが穿設されている。
【００３８】
このガセット54を形成するときは、ドア取付用ピラー31に固定される一方の固定板部55に対して、一側の繋板部57と他側の繋板部58とが平行となるように折曲形成され、一側の繋板部57に対して他方の固定板部56が折曲形成され、そして、この他方の固定板部56と他側の繋板部58とが溶接部59により固着される。
【００３９】
次に、この実施の形態の作用効果を説明する。
【００４０】
油圧ショベル11が機械本体12の前後方向軸を中心に横転したときに、作業装置15のない側からキャブ16に横荷重Ｆが作用した場合であっても、ガセット41〜44，54によりキャブ16の強度が向上され剛性が改善されたことで、キャブ16の変形を抑制できる。
【００４１】
すなわち、キャブ16の後部フレーム39において、キャブ側面からの横荷重Ｆにより鋭角に変形して圧縮荷重が作用する複数の部位に、コンパクトな補強構造のガセット41〜44を配置して、横荷重Ｆに対抗することで、キャブ後部における後窓24およびリアパネル26の変形を抑え、キャブ16の横荷重Ｆに対する強度を効率的に高めることができる。
【００４２】
これらのガセット41〜44は、直角３角形の部材本体47を取付部48，49により取付相手の直交する２面に固定する簡単な構造であるから、取付相手の角部を直角に保つことができ、また、取付穴48h，49hを用いて、ガセット41〜44を取付相手にボルトアップでき、異なる機種にも対応できる。
【００４３】
また、キャブ16のドア取付用ピラー31の根元部と床板52との内角部は、キャブ側面からの横荷重Ｆにより鋭角に変形して圧縮荷重が作用するので、この内角部に固着されるガセット54を配置して、ドア取付用ピラー31の上部に作用する横荷重Ｆに対抗することで、ドア取付用ピラー31の変形を抑え、キャブ16の横荷重Ｆに対する強度を効率的に高めることができる。
【００４４】
このガセット54は、一方の固定板部55と他方の固定板部56とを、一側の繋板部57と他側の繋板部58とにより繋いで補強する構造により、板金から十分な強度を有するものを形成できる。また、一方の固定板部55および他方の固定板部56が有する取付穴55h，56hを用いて、このガセット54を取付相手にボルトアップでき、異なる機種にも対応できる。
【００４５】
さらに、このガセット54は、一方の固定板部55に対して一側の繋板部57と他側の繋板部58とを折曲形成し、一側の繋板部57に対して他方の固定板部56を折曲形成することで、１枚の板金から容易に折曲形成できる。
【００４６】
なお、図示された実施の形態では、後部フレーム39に３角形状のガセット41〜44が設けられ、ドア取付用ピラー31に板金で成形されたガセット54が設けられているが、逆に、後部フレーム39に板金で成形されたガセット54を設けるとともに、ドア取付用ピラー31に３角形状のガセット41を設けてもよい。
【００４７】
本発明は、油圧ショベル用のキャブのみでなく、他の作業機械用、例えばブルドーザ用またはローダ用のキャブにも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【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】同上キャブの断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】同上キャブに用いられる一のガセットを示す斜視図である。
【図５】同上キャブに用いられる他のガセットを示す断面図である。
【図６】同上キャブに用いられる他のガセットの背面図である。
【図７】同上キャブに用いられる他のガセットの平面図である。
【図８】本発明に係る作業機械の一実施の形態を示す側面図である。
【図９】横荷重がキャブにかかったときのキャブの変形を説明するための作業機械の背面図である。
【符号の説明】
【００４９】
12    機械本体
15    作業装置
16    キャブ
24    後窓
25    中間部材としての中段リアクロス部材
26    リアパネル
31    一方の取付相手としてのドア取付用ピラー
39    後部フレーム
41〜44    ガセット
47    部材本体
48，49    取付部
52    他方の取付相手としての床板
54    ガセット
55    一方の固定板部
55h   取付穴
56    他方の固定板部
56h   取付穴
57    一側の繋板部
58    他側の繋板部
【図１】
2007069877.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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