(57)【要約】【課題】十分な構造強度を確保しながら外観性の向上と製造コストの抑制を図ることができる建設機械用キャブ及び建設機械用キャブの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の建設機械用キャブ1は、構成部材としての異形鋼管の異形断面形状に合致するように加工したジョイント60の端部を、当該構成部材の端部に嵌め込むことで構成部材同士を接合して成る建設機械用キャブにおいて、厚板を除去加工して前記ジョイントを形成することを特徴とする。ジョイント全体又はジョイントの端部を異形鋼管の異形断面に合わせた複雑な形状に加工する際に、除去加工を用いることで、鋳造や鍛造と比較して外観性の向上と製造コストの抑制を図ることができる。【選択図】図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構成部材としての異形鋼管の異形断面形状に合致するように加工したジョイントの端部を、当該構成部材の端部に嵌め込むことで構成部材同士を接合して成る建設機械用キャブにおいて、
厚板を除去加工して前記ジョイントを形成することを特徴とする建設機械用キャブ。
【請求項２】
前記構成部材とジョイントとの接合箇所を覆うカバーパネルを備えることを特徴とする請求項1に記載の建設機械用キャブ。
【請求項３】
構成部材としての異形鋼管の異形断面形状に合致するように加工したジョイントの端部を、当該構成部材の端部に嵌め込むことで構成部材同士を接合して成る建設機械用キャブの製造方法において、
厚板を除去加工して前記ジョイントを形成することを特徴とする建設機械用キャブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械用キャブに関し、特に十分な構造強度を確保しながら外観性の向上と製造コストの抑制を図ることができる建設機械用キャブ及び建設機械用キャブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械用キャブは運転者保護のための転倒時保護構造(ROPS:Roll-Over Protection Structures)に対応するべく、異形鋼管を用いたフレーム構造を採用することが多い。
異形鋼管は所望の形状に正確に屈曲させるのが難しいため、フレーム構造の屈曲箇所ではパイプ状のフレームの端部同士をジョイントを介して接合する事が多い。
例えば特許文献1の建設機械用キャブでは、ルーフピラーの端部に前方ピラーと後方ピラーを接合し、左右の前方ピラー同士を前方ルーフビームを介して接合し、左右の後方ピラー同士を後方ルーフビームを介して接合している。これらルーフピラー、前方ピラー、後方ピラー、前方ルーフビーム及び後方ルーフビームを全て異形鋼管で構成している。
ピラー同士の接合はL型のジョイントを介して行っている。具体的には、L型のジョイントの端部を、ピラーの異形断面形状に合致した形状に加工し、ピラーの端部に嵌め込んで溶接することで接合している。
特許文献1ではジョイントを鋳造で形成しているが、一般的には鍛造で形成することもある。また、各種ピラー及びルーフビームのうち一部のみを異形鋼管で構成し、他を角形鋼管等で構成することもある。
また、図5に示すように鋳造又は鍛造で三叉状のジョイント100を形成し、ルーフピラー101、後方ピラー102及び後方ルーフビーム103を一つのジョイント100で接合することもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2000-198469号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来技術では以下のような問題がある。
すなわち、鋳造、鍛造いずれの場合も、ジョイントの端部をピラーの異型断面に合わせた複雑な形状にする必要があるため精度確保が難しいという問題がある。
また、キャブのサイズやデザインによりピラーの異形断面の形状が異なり、また、ピラー同士の接合角度も異なるため、これら諸条件に合致した多様な形状のジョイントを作成すると金型の製造コストが嵩むという問題がある。
また、鍛造の場合、ジョイントの表面に微細な凹凸が生じて梨地状になるため、凹凸が少なく滑らかなピラーの表面との間に外観上の不一致が生じるという問題がある。更に、溶接時に生じたスパッタがジョイント表面に付着した場合、スパッタを除去するべくグラインダー等で処理すると、処理を施した面とその周囲の梨地との間に外観上の不一致が生じるという問題もある。
また、鍛造で形成したジョイントの側面にルーフビームを溶接で接合する場合、梨地状のジョイント表面では十分な接合強度を得られないという問題もある。
また、ルーフピラーを異形鋼管で構成し、後方ピラーを角形鋼管で構成する場合、ルーフピラーに嵌め込む側のジョイント端部だけを異形断面に合わせればよいのでジョイントの製造コストをある程度抑えることはできるが、構造強度を高めるために後方ピラーを太く（断面積を大きく）する必要があり、外観性が悪化するという問題や、ルーフピラーと後方ピラーの接合箇所を隠すための大型のカバーパネルが別途必要になり、コストが嵩むという問題もある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑み、十分な構造強度を確保しながら外観性の向上と製造コストの抑制を図ることができる建設機械用キャブ及び建設機械用キャブの製造方法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】
【０００６】
本発明の建設機械用キャブは、構成部材としての異形鋼管の異形断面形状に合致するように加工したジョイントの端部を、当該構成部材の端部に嵌め込むことで構成部材同士を接合して成る建設機械用キャブにおいて、厚板を除去加工して前記ジョイントを形成することを特徴とする。
また、前記構成部材とジョイントとの接合箇所を覆うカバーパネルを備えることを特徴とする。
本発明の建設機械用キャブの製造方法は、構成部材としての異形鋼管の異形断面形状に合致するように加工したジョイントの端部を、当該構成部材の端部に嵌め込むことで構成部材同士を接合して成る建設機械用キャブの製造方法において、厚板を除去加工して前記ジョイントを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、異形鋼管同士の接合又は異形鋼管と通常の鋼管（角形鋼管や円形鋼管など）との接合に使用するジョイントとして、厚板を除去加工して成るジョイントを用いる。
本明細書において除去加工とは、切断（例えばガス切断、ガス溶断、プラズマ切断、レーザー切断、ウォータージェット切断等）、切削、研削、研磨、ラッピング、ショットブラスト等、材料の一部を除去しながら所望の形状に作り上げていく周知の機械加工法を指し、鋳造や鋳造は除去加工に含まない。
【０００８】
ジョイント全体又はジョイントの端部を異形鋼管の異形断面に合わせた複雑な形状に加工する際に、除去加工を用いることで、鋳造や鍛造よりも高精度で十分な構造強度を確保できる。
また、除去加工によれば鋳造や鍛造で用いる金型が不要になると共に多様な形状に容易に加工できるのでジョイントの製造コストを抑えることができる。
また、除去加工によればジョイントの表面を凹凸が少なく滑らかな面に加工することができるので、同じく凹凸が少なく滑らかな異形鋼管の表面との間で外観上の同一性を保つことができる。また、溶接時に生じたスパッタがジョイント表面に付着し、これをグラインダー等で除去処理した場合でも、処理を施した後の滑らかな面とその周囲の滑らかな面とで差異が少ないので、外観上の同一性を保つことができる。
また、除去加工で形成したジョイントの側面にルーフビームを溶接で接合する場合、ジョイント表面が滑らかなので十分な接合強度を得られる。
また、本発明ではジョイントを低コストで形成できるので、後方ピラーとして安価な角形鋼管ではなく高価な異形鋼管を用いた場合でも大幅なコストの増加を抑制できる。一般的に異形鋼管は角形鋼管よりも少ない断面積で高強度を得られるので、後方ピラーを異形鋼管で構成すると、角形鋼管よりも細くなる（断面積が小さくなる）ので、ルーフピラーと後方ピラーの接合箇所を隠すためのカバーパネルを小型化し、コストを抑えることができる。なお、カバーパネルは必須ではなく、ルーフピラーと後方ピラーの接合箇所を露出させたままにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】建設機械用キャブのフレーム構造体を示す斜視図
【図２】フレーム構造体のうちジョイントとの接合箇所を示す拡大図(a)及び縦断面図(b)
【図３】ジョイントの正面図(a)、背面図(b)、平面図(c)、底面図(d)、左側面図(e)及び右側面図(f)
【図４】ジョイントをカバーパネルで覆った状態を示す正面図(a)及び斜視図(b)
【図５】鋳造又は鍛造で形成した三叉状のジョイントによりルーフピラー、後方ピラー及び後方ルーフビームを接合した状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の建設機械用キャブ1の実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施の形態の建設機械用キャブ1はベースフレーム10、サイドフレーム20及び後方ピラー30を構成部材としたフレーム構造体から成る。
左右のサイドフレーム20はルーフピラーと前方ピラーとを一体成型したものであり、前方ルーフビーム40及び中間ルーフビーム41によって連結されている。
左右の後方ピラー30は上部リヤビーム50、中間リヤビーム51及び下部リヤビーム52によって連結されている。
【００１１】
本実施の形態ではサイドフレーム20と後方ピラー30が異形鋼管から成り、サイドフレーム20の後端と後方ピラー30の上端とをジョイント60を介して接合している。
図2及び図3に示すように、ジョイント60は、サイドフレーム20と後方ピラー30の異形断面形状に合致するように、厚板を除去加工することでほぼL字型に形成されている。
具体的には、金属製の厚板に対して除去加工としてのガス溶断加工を施すことで、その断面形状がサイドフレームと後方ピラーの異形断面形状に合致するように加工処理している。また、ジョイントの角部の一部にも除去加工としてのガス溶断加工を施すことで面取りを行っている。本実施の形態ではサイドフレームと後方ピラーの異形断面形状が同一になっているので、ジョイントの断面形状もその長手方向全域に亘って同一になっている。
【００１２】
ジョイント60の側面には上部リヤビーム50が溶接により接合されており、これにより左右の後方ピラー30同士が連結されている。上述のとおりジョイント60の表面は凹凸が少なく滑らかな面になっているので、上部リヤビーム50をジョイント60側面に強固に接合できる。
【００１３】
図4に示すように、建設機械用キャブ1はジョイント60とサイドフレーム20及び後方ピラー30との接合箇所を覆うカバーパネル70を備えている。上述のとおり異形鋼管から成る後方ピラー30は角形鋼管と比較して細くできるのでカバーパネル70を小型化し、コストを抑えることができる。なお、カバーパネル70は必須ではなく、ジョイント60とサイドフレーム20及び後方ピラー30との接合箇所を露出させたままにしておいても、各部材の表面は凹凸が少なく滑らかな面になっているので外観上の一体性を確保できる。
【００１４】
なお、本実施の形態では、フレーム構造体の一部として、ルーフピラーと前方ピラーとを一体成型したサイドフレーム20を用いるものとしたが、これに限らず、ルーフピラーと前方ピラーを別体に設けて、これらルーフピラーと前方ピラーとをジョイント60で接合する構造にしてもよい。
また、本実施の形態ではサイドフレーム20と後方ピラー30が異形鋼管から成るものとしたが、これに限らずルーフビーム40,41やリヤビーム50,51,52も異形鋼管から成るものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、十分な構造強度を確保しながら外観性の向上と製造コストの抑制を図ることができる建設機械用キャブ及び建設機械用キャブの製造方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００１６】
1 建設機械用キャブ
10 ベースフレーム
20 サイドフレーム
30 後方ピラー
40 前方ルーフビーム
41 中間ルーフビーム
50 上部リヤビーム
51 中間リヤビーム
52 下部リヤビーム
60 ジョイント
70 カバーパネル
100 三叉状のジョイント
101 ルーフピラー
102 後方ピラー
103 後方ルーフビーム
【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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