(57)【要約】【課題】補強リブ等の部材を用いることなく、簡素な構成によって十分な強度を確保することが可能な建設機械のキャブを提供する。【解決手段】キャブ１０は、左右前柱部材（柱部分、梁部分）３１，３２と、左右後柱部材３３，３４と、左中柱部材３５と、左右後柱部材３３，３４間を接合する中間部材３６と、を備えている。中間部材３６は、両端に拡管部３６ｂを有しており、拡管部３６ｂにおいて左右後柱部材３３，３４に対して溶接接合される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の柱部材と、
前記複数の柱部材に対して接合される複数の梁部材と、
両端に拡管部を有しており、前記柱部材同士の間、あるいは前記梁部材同士の間をつなぐ前記拡管部がそれぞれ接合される中間部材と、
を備えている建設機械のキャブ。
【請求項２】
前記中間部材は、前記キャブを構成する前記柱部材同士の間に配置された窓枠の一部を構成する、
請求項１に記載の建設機械のキャブ。
【請求項３】
前記中間部材は、前記キャブの背面に配置された窓枠の一部を構成する、
請求項２に記載の建設機械のキャブ。
【請求項４】
前記中間部材は、長手方向に対して交差する方向において片側に拡管された前記拡管部を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建設機械のキャブ。
【請求項５】
前記中間部材は、長手方向に対して交差する方向において両側に拡管された前記拡管部を有している、
請求項１から３のいずれか１項に記載の建設機械のキャブ。
【請求項６】
前記中間部材は、前記拡管部の端面において前記柱部材あるいは前記梁部材に対して当接した状態で接合される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の建設機械のキャブ。
【請求項７】
前記拡管部は、前記柱部材あるいは前記梁部材に対して挿入された状態で接合される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の建設機械のキャブ。
【請求項８】
前記拡管部は、断面を構成する一部の面のみが前記柱部材あるいは前記梁部材に対して挿入される、
請求項７に記載の建設機械のキャブ。
【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搭載されるキャブに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械に搭載されるキャブの柱部材として、内部が空洞のパイプ材を用いて構成されたキャブ構造が採用されている。
このような建設機械に搭載されたキャブ構造では、柱部材として用いられるパイプにも所定値以上の強度が要求される。しかしながら、強度を向上させるためにパイプの肉厚を上げたのでは、材料費や加工費等が増大してコストアップの要因となる。このため、強度面とコスト面との問題をともに解決可能なパイプの補強構造が求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インナパネルとアウタパネルの二重構造とし、各パネル間にピラー同士を連結する横梁を設けたキャブの構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３２１３７２号公報（平成１８年１１月３０日公開）
【特許文献２】特開２００７−６９８７７号公報（平成１９年３月２２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の建設機械のキャブでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された建設機械のキャブでは、横桟とピラーとが接合される部分のコーナーに補強用のリブを設けている。つまり、キャブの強度を十分に確保するためには、補強用リブ等を用いる必要があり、キャブの構成が複雑化するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、補強リブ等の部材を用いることなく、簡素な構成によって十分な強度を確保することが可能な建設機械のキャブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る建設機械のキャブは、複数の柱部材と、複数の梁部材と、中間部材とを備えている。複数の梁部材は、複数の柱部材に対して接合される。中間部材は、両端に拡管部を有しており、柱部材同士の間、あるいは梁部材同士の間をつなぐ拡管部がそれぞれ接合される。
ここでは、例えば、キャブの背面側において柱部材間を接合する中間部材の両端に拡管部を形成し、拡管部においてそれぞれ柱部材との接合を行う。
【０００７】
ここで、拡管部とは、例えば、ロールフォーミングや鋼管の管端部に挿入されるパンチを用いて形成される断面積が拡大された部分である。また、建設機械は、油圧ショベルやブルドーザ、ホイルローダ等が含まれる。さらに、中間部材には、内部が中空のパイプ材を用いることができる。
これにより、柱部材等に対して拡管部において中間部材が接合される構造を採用することで、通常のパイプ材と補強用リブとを組合せた補強構造と同等の強度を、断面積が拡大した拡管部において確保することができる。このため、拡管部のない中間部材と柱部材等とを接合する構造と比較して、中間部材と柱部材等との接合部分の強度を向上させることができる。また、補強用のリブ等の別部材を追加することなく接合部分の強度を向上させることができるため、部品点数を削減し、必要な強度を確保するためのキャブの構造を簡素化することができる。
【０００８】
第２の発明に係る建設機械のキャブは、第１の発明に係る建設機械のキャブであって、中間部材は、キャブを構成する柱部材同士の間に配置された窓枠の一部を構成する。
ここでは、キャブに設置された窓枠の一部として中間部材を配置する。
これにより、窓枠の一部として上記中間部材を用いることで、窓枠周辺の構成を簡素化し、かつキャブの強度を窓枠周辺において確保することができる。
【０００９】
第３の発明に係る建設機械のキャブは、第２の発明に係る建設機械のキャブであって、中間部材は、キャブの背面に配置された窓枠の一部を構成する。
ここでは、キャブの背面側に設置された窓枠の一部として中間部材を配置する。
これにより、窓枠の一部として上記中間部材を用いることで、キャブ背面側の構成を簡素化し、かつキャブの背面側からキャブの強度を担保することができる。
【００１０】
第４の発明に係る建設機械のキャブは、第１から第３の発明のいずれか１つに係る建設機械のキャブであって、中間部材は、長手方向に対して交差する方向において片側に拡管された拡管部を有している。
ここでは、両端が拡管成形された中間部材として、長手方向に交差する方向において片側に断面積が拡大された拡管部を有する部材を用いている。
これにより、例えば、窓枠体の一部として使用される場合には、片側にのみ膨らんだ形状となるため、他の部材との干渉を回避しつつ、キャブの補強構造を構成することができる。
【００１１】
第５の発明に係る建設機械のキャブは、第１から第３の発明のいずれか１つに係る建設機械のキャブであって、中間部材は、長手方向に対して交差する方向において両側に拡管された拡管部を有している。
ここでは、両端が拡管成形された中間部材として、長手方向に交差する方向において両側に突出して断面積が拡大された拡管部を有する部材を用いている。
これにより、柱部材等に対して接合される中間部材の両端を拡管して断面積を増大させることで、簡素な構成のまま効果的にキャブの補強構造を構成することができる。
【００１２】
第６の発明に係る建設機械のキャブは、第１から第５の発明のいずれか１つに係る建設機械のキャブであって、中間部材は、拡管部の端面において柱部材あるいは梁部材に対して当接した状態で接合される。
ここでは、上記中間部材と柱部材等との接合部分において、拡管部の端面が柱部材等に対して当接した状態で溶接等によって接合される。
これにより、中間部材と柱部材との接合面積を増大させて、接合部分においてキャブの強度を補強することができる。
【００１３】
第７の発明に係る建設機械のキャブは、第１から第６の発明のいずれか１つに係る建設機械のキャブであって、拡管部は、柱部材あるいは梁部材に対して挿入された状態で接合される。
ここでは、中間部材の端部に形成された拡管部を、接合先である柱部材等に対して挿入した状態で接合している。
【００１４】
ここで、柱部材等へ拡管部を挿入した状態とは、柱部材の接合部分の一部に開口部を形成し、この開口部に拡管部の少なくとも一部を挿入した状態をいう。
これにより、両端に拡管部を有する中間部材を用いることで、接合部分の補強だけでなく、接合された柱部材の曲げ剛性を増大させることができる。この結果、拡管部周辺における強度をさらに向上させて、キャブ全体の剛性を大幅に向上させることができる。
【００１５】
第８の発明に係る建設機械のキャブは、第７の発明に係る建設機械のキャブであって、拡管部は、断面を構成する一部の面のみが柱部材あるいは梁部材の長手方向に挿入される。
ここでは、拡管部の断面を構成する一部の面（例えば、一面あるいは二面）を、柱部材等の長手方向に挿入する。
【００１６】
これにより、柱部材等に挿入された拡管部の一部が柱部材等の内部において補強材として機能し、拡管部の一部が挿入された柱部材等の曲げ剛性を効果的に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る建設機械のキャブによれば、補強用のリブ等の別部材を追加することなく接合部分の強度を向上させることができるため、部品点数を削減し、必要な強度を確保するためのキャブの構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る油圧ショベル（建設機械）１のキャブ１０について、図１〜図５を用いて説明すれば以下の通りである。
［油圧ショベル１の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１に示すように、下部走行体２と、旋回フレーム３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、キャブ１０と、を備えている。
【００１９】
下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、油圧ショベル１を前後進させるとともに、上面側に旋回フレーム３を旋回可能な状態で搭載している。
旋回フレーム３は、下部走行体２上において任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、キャブ１０と、を搭載している。
【００２０】
作業機４は、ブームと、ブームの先端に取り付けられたアームと、アームの先端に取り付けられたバケットとを含むように構成されており、油圧シリンダによってアームやバケット等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。
カウンタウェイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために旋回フレーム３の後部に配置されている。
【００２１】
エンジン６は、下部走行体２や作業機４を駆動するための駆動源であって、カウンタウェイト５に隣接する位置に配置されている。
キャブ１０は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、旋回フレーム３上における作業機４の取り付け部分の側方となる左側前部に配置されている（図２参照）。なお、このキャブ１０のキャブ構造については、後段にて詳述する。
【００２２】
［キャブ１０の構造］
本実施形態のキャブ１０は、図２に示すように、５本の柱部材３１〜３５や中間部材３６、背面窓部Ｗ等を含むように構成されている。
柱部材３１〜３５は、左前柱部材３１と、右前柱部材３２と、左後柱部材３３と、右後柱部材３４と、左中柱部材３５と、を含むように構成されている。
【００２３】
左前柱部材３１および右前柱部材３２は、いわゆるＡピラーと呼ばれる柱として使用されており、内部が中空の異形断面を有している。そして、左右前柱部材３１，３２は、中央部付近において屈曲して、キャブ１０の前方において床面から立設される柱部分と天井面を構成する梁部分とを含んでいる。なお、上記異形断面とは、円管状のパイプを除く、例えば、断面が略四角形や複雑な形状のものを意味する。
【００２４】
左後柱部材３３および右後柱部材３４は、いわゆるＣピラーと呼ばれる柱として利用されており、内部が中空の略四角形の異形断面を有している。そして、左右後柱部材３３，３４は、ほぼ直線状の柱としてキャブ１０の後方において床面から立設されている。また、左右後柱部材３３，３４は、その中央部付近同士を中間部材３６によって互いに接合されている。
また、左右後柱部材３３，３４は、後述する中間部材３６の拡管部３６ｂが当接された状態で接合される（図３および図４参照）とともに、図４に示すように、側面に形成された開口部３４ａ，３４ｂから中空内部に挿入された補強板４１ａ，４１ｂによって補強されている。
【００２５】
左中柱部材３５は、いわゆるＢピラーと呼ばれる柱として使用されており、左前柱部材３１の梁部分と床面との間に立設される。
中間部材３６は、背面窓部Ｗの窓枠を構成する横桟として設けられており、左右後柱部材３３，３４の間を接合する。なお、この中間部材３６の構成については、後段にて詳述する。
【００２６】
（中間部材３６）
本実施形態では、キャブ１０の背面窓部Ｗの窓枠の一部として、両端部分の断面が大きくなるようにパイプ材を加工した中間部材３６を用いている。中間部材３６は、図３〜図５に示すように、本体部３６ａと拡管部３６ｂとを有している。
【００２７】
本体部３６ａは、断面が略四角形のパイプ材であって、図５に示すように、両端において拡管部３６ｂと連続するように形成されている。
拡管部３６ｂは、パイプ材の端部から中空部分に挿入されるパンチやロールフォーミング等によって拡管成形された部分であって、本体部３６ａ部分と比較して、断面が大きくなっている。また、拡管部３６ｂは、図３および図４に示すように、左右後柱部材３３，３４に対して当接した状態で溶接接合される。なお、図３および図４では、右後柱部材３４に対して拡管部３６ｂが当接された部分を示しているが、他方の端部（左後柱部材３３側）においても同様の形態で接合されているものとする。さらに、拡管部３６ｂは、図３〜図５等に示すように、中間部材３６の長手方向に交差する方向において一方の方向にのみ拡管成形されている。拡管部３６ｂは、互いに対向する拡管部平面３６ｂａ，３６ｂｂを有しており、左右後柱部材３３，３４の側面に対して当接接合される。
【００２８】
［本キャブ１０の特徴］
（１）
本実施形態のキャブ１０は、図２等に示すように、左右前柱部材（柱部分、梁部分）３１，３２と、左右後柱部材３３，３４と、左中柱部材３５と、左右後柱部材３３，３４間を接合する中間部材３６と、を備えている。中間部材３６は、図３〜図５に示すように、両端に拡管部３６ｂを有しており、拡管部３６ｂにおいて左右後柱部材３３，３４に対して溶接接合される。
【００２９】
これにより、断面積が拡大された拡管部３６ｂにおいて、中間部材３６が左右後柱部材３３，３４の側面に対して溶接接合されるため、接合部分における接合強度を従来よりも向上させることができる。つまり、拡管部３６ｂの形成によって拡管成形された部分を、従来の補強用リブとして利用できるため、補強用リブが不要となり、簡素な構成によって十分な強度を確保することができる。
【００３０】
（２）
本実施形態のキャブ１０では、図２に示すように、キャブ１０に取り付けられる背面窓部Ｗの窓枠の一部として、中間部材３６を用いている。
これにより、入り組んだ窓部周辺の強度を、簡素な構成によって従来よりも向上させることができる。
【００３１】
（３）
本実施形態のキャブ１０では、中間部材３６が、図２に示すように、キャブ１０の背面側に設置された背面窓部Ｗの窓枠の一部として用いられている。
これにより、キャブ１０の背面側の強度を、簡素な構成によって向上させることができる。この結果、キャブ１０の剛性を背面側において十分に確保することができるため、キャブ１０の前側の左右前柱部材３１，３２の断面積を小さくして、キャブ１０内のオペレータからの視界を十分に確保することができる。
【００３２】
（４）
本実施形態のキャブ１０では、図３〜図５に示すように、片側に拡管部３６ｂを有する中間部材３６を用いている。
これにより、例えば、窓枠の一部として中間部材３６を用いる場合でも、窓枠周辺の他の構成部材と干渉することなく、キャブ１０の強度を向上させることができる。
【００３３】
（５）
本実施形態のキャブ１０では、図３および図４に示すように、拡管部３６ｂを当接させた状態で、中間部材３６と左右後柱部材３３，３４とを接合している。
これにより、左右後柱部材３３，３４に対する中間部材３６の当接部分が、拡管部３６ｂの成形によって拡大するため、接合面積が拡大して接合強度を向上させることができる。
【００３４】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、右後柱部材３４の側面に対して中間部材３６を当接させるようにして溶接接合する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
例えば、図６に示すように、中間部材１３６の本体部１３６ａの両端に形成された拡管部１３６ｂを構成する拡管部平面１３６ｂａ，１３６ｂｂの一方（拡管部平面１３６ｂａ）を、右後柱部材３４の側面に形成された開口部３４ｂに挿入した構成であってもよい。つまり、拡管部１３６ｂの拡管部平面１３６ｂａを、上記実施形態の補強板４１ｂ（図４参照）の替わりとして利用することができる。この結果、中間部材１３６と右後柱部材３４との接合部分における強度を向上させるとともに、拡管部１３６ｂの一部の平面を用いて右後柱部材３４自体の曲げ剛性を向上させることができる。
【００３６】
また、図７に示すように、中間部材２３６の拡管部２３６ｂを構成する拡管部平面２３６ｂａ，２３６ｂｂの双方を、右後柱部材２３４の側面に形成された開口部２３４ａ，２３４ｂに挿入した構成であってもよい。つまり、拡管部２３６ｂの拡管部平面２３６ｂａ，２３６ｂｂを、上記実施形態の補強板４１ａ，４１ｂ（図４参照）の替わりとして利用することができる。この結果、中間部材２３６と右後柱部材２３４との接合部分における強度を向上させるとともに、拡管部２３６ｂの一部の平面を用いて右後柱部材２３４自体の曲げ剛性を向上させることができる。
【００３７】
（Ｂ）
上記実施形態では、両端に拡管部３６ｂを有する中間部材３６として、片側に広がるように拡管された部材を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図８に示すように、長手方向に対して交差する左右両方向に広がるように、本体部３３６ａの両側に拡管された拡管部３３６ｂを有する中間部材３３６を用いることもできる。
【００３８】
この場合には、さらに中間部材の端部の断面積が拡大することから、キャブの強度をさらに効果的に増大させることができる。
すなわち、拡管部の片側のみとするか両側とするかについては、中間部材が設置される部位の周辺の構造等を勘案して、他の部材等に干渉しないようにいずれか一方を選択すればよい。
【００３９】
（Ｃ）
上記実施形態では、キャブ１０の背面を形成する左右後柱部材３３，３４の間をつなぐ横桟として、中間部材３６を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、Ｂピラーとしての左中柱部材と左後柱部材との間に設置される窓枠として設けられる横桟として中間部材を用いてもよい。
【００４０】
このような構成によれば、中間部材の両端に形成された拡管部によって、補強用リブを削減しつつ、キャブの強度を増大させることができるという、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（Ｄ）
上記実施形態では、キャブ１０の背面に設けられた背面窓部Ｗの窓枠の一部として、中間部材３６を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、窓枠の一部を構成する部材以外の部位に対して、両端に拡管部を有する中間部材を用いることもできる。
この場合でも、窓枠周辺の部位以外の箇所において、補強用リブ等の部材を削減してもキャブの強度を十分に確保することができる。
【００４２】
（Ｅ）
上記実施形態では、油圧ショベル１に搭載されるキャブ１０に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ホイルローダやブルドーザ、モータグレーダ等のような他の建設機械に搭載されるキャブに対して、本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の建設機械のキャブは、補強用のリブ等の別部材を追加することなく接合部分の強度を向上させることができるため、部品点数を削減し、必要な強度を確保するためのキャブの構造を簡素化することができるという効果を奏することから、各種建設機械に搭載されるキャブに対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る建設機械のキャブを示す図。
【図２】図１の建設機械の旋回フレーム上のキャブを示す背面図。
【図３】図２のキャブの背面側の構成を示す拡大図。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図５】図３のキャブの背面側に設けられた中間部材の構成を示す正面図。
【図６】本発明の他の実施形態に係るキャブの背面側に用いられた中間部材の周辺の構成を示す斜視断面図。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係るキャブの背面側に用いられた中間部材の周辺の構成を示す斜視断面図。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係る中間部材の構成を示す正面図。
【符号の説明】
【００４５】
１      油圧ショベル（建設機械）
２      下部走行体
３      旋回フレーム
４      作業機
５      カウンタウェイト
６      エンジン
１０      キャブ
３１      左前柱部材
３２      右前柱部材
３３      左後柱部材
３４      右後柱部材
３４ａ，３４ｂ  開口部
３５      左中柱部材
３６      中間部材
３６ａ    本体部
３６ｂ    拡管部
３６ｂａ，３６ｂｂ  拡管部平面
４１ａ，４１ｂ  補強板
１３６      中間部材
１３６ａ    本体部
１３６ｂ    拡管部
１３６ｂａ，１３６ｂｂ  拡管平面部
２３４      右後柱部材
２３４ａ，２３４ｂ  開口部
２３６      中間部材
２３６ａ    本体部
２３６ｂ    拡管部
２３６ｂａ，２３６ｂｂ  拡管平面部
３３６      中間部材
３３６ａ    本体部
３３６ｂ    拡管部
Ｐ      履帯
Ｗ      背面窓部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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