CN1218863A

CN1218863A - 建筑机械的驾驶室

Info

Publication number: CN1218863A
Application number: CN98123060A
Authority: CN
Inventors: 佐京刚; 园田淳; 平田东一; 中川高志; 田村和久
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 1999-06-09
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP3474417B2; US6209949B1; EP1369341A2; KR100283607B1; EP0921055B1; US6325450B2; EP1369341B1; EP0921055A2; CN1092738C; KR19990062749A; US20010005092A1; DE69831276T2; EP1369341A3; JPH11166247A; EP0921055A3; DE69825711T2; DE69831276D1; DE69825711D1

Abstract

一种建筑机械的驾驶室,其通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱,该中空状的支柱构成驾驶室框架结构,该驾驶室包括薄板构成的至少1个增强部件,该增强部件与上述外面板和/或上述内面板连接,将上述中空状的支柱的内部空间分割。

Description

建筑机械的驾驶室

本发明涉及液压挖土机或轮式装载机等建筑机械的驾驶室(舱)。

在建筑机械中，近年来特别有意识地强调安全性，通过假设施工现场的作业时所产生的各种条件，比如来自上方的掉落物、来自前面的飞散物、机械倾翻等，设定了用于保护驾驶室内的搭乘人员的各种规格。按照作为其中的1条规格的TOPS(倾翻保护结构)，即使在作业时车体倾翻，在液压挖土机的驾驶室的侧面上部施加有倾翻荷载，导致驾驶室的框架产生变形的情况下，从保护搭乘人员的观点来说，一定要防止变形部件侵入设置于驾驶室内部的驾驶席附近。

作为液压挖土机的驾驶室的已有结构，人们知道有下述的形式，即设置于驾驶室一侧的内面板，以及设置于内面板的外侧的外面板按照粘接的方式连接，此外，内面板的局部与外面板的局部分别朝向驾驶室的内方与外方突出，从而可形成中空状的支柱。对于具有这样的支柱的驾驶室结构来说，为满足提高上述的驾驶室强度的要求，比如，如JP特开平9-25648号文献所述，将由钢管或钢杆形成的增强部件插入到中空状的支柱内部，从而可使抵抗倾翻荷载的强度提高。

但是，由于在中空状的内部，将钢管或钢杆这样的市场上销售的产品作为增强部件，这样当在保持已有的支柱形状的情况下，插入增强部件时，由于支柱的形状，钢管或钢杆的尺寸受到限制，很难从强度方面来说使支柱形成最适合的形状。另外，当按照适合钢管或钢杆的方式改变支柱的形状时，随着大幅度的设计变更，会导致成本的上升。

本发明的目的在于提供一种建筑机械的驾驶室，其可在不大幅度改变已有驾驶室的支柱的形状的情况下，有效地提高强度。

为了实现上述目的，本发明的建筑机械的驾驶室通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括薄板构成的至少1个增强部件，该增强部件与上述外面板和/或上述内面板连接，将每个中空状支柱的内部空间分割。

由此，在保持已有的驾驶室形状的情况下，可有效地提高支柱的强度，可实现驾驶室抵抗倾翻荷载的强度的提高。此外，由于增强部件由薄板构成的部件构成，这样与采用市场上销售的钢管、钢杆等的场合相比较，设计的自由度较大，可在强度方面形成最适合的形状。

在该建筑机械的驾驶室中，最好越靠近上述驾驶室框架结构的底面，每个中空状支柱的截面模数越大，以减小上述中空状支柱的弯曲应力。由此，由于驾驶室的底面附近的截面模数增加，可抑制底面附近产生的过大的弯曲应力。

另外，在建筑机械的驾驶室中，最好上述增强部件与构成上述驾驶室的底部的底板连接。由此，靠近驾驶室底面，即侧面中的较低部分的刚性变大。

此外，在建筑机械的驾驶室中，最好构成上述驾驶室的底部的底板与上述增强部件间隔开。由此，可仅仅在最少的必要部分处设置增强部件，可降低增强部件的材料成本。

再有，在建筑机械的驾驶室中，最好上述中空状支柱具有细长空间，沿该细长空间的纵向设置有增强部件。由此，驾驶室形成所谓的梁结构，从而驾驶室的强度有效地提高。

还有，在建筑机械的驾驶室中，最好上述中空状的支柱设置于上述驾驶室的前面左右端部、后面左右端部和这些前后面左右端部之间的中间区域的左右端部中的至少1对左右端部。由此，驾驶室的角部或中间部得到增强，驾驶室的强度有效地提高。

另外，在建筑机械的驾驶室中，最好上述增强部件的截面形状基本呈コ字形。由此，可使增强部件的截面模数有效增加。

此外，本发明的另一种建筑机械的驾驶室通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括薄板构成的至少1个增强部件，该增强部件与上述中空状的支柱的外侧连接，在上述中空状的支柱的内部空间之外形成中空部。由此，即使现有的驾驶室也可容易地转换而实现加强结构。

同样，在上述的建筑机械的驾驶室中，最好上述增强部件的截面形状基本呈コ字形。

本发明的还一种建筑机械的驾驶室通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括：中空状的支柱，该支柱设置于上述驾驶室的前面与后面之间的中间区域的左右端部；增强部件，该增强部件设置于上述每个中间中空状的支柱的内部。由此，通过很少的部件，便使驾驶室的强度有效地提高。另外，可提高最靠近驾驶员的部分的强度，还可有效地提高安全性。

同样，在上述的建筑机械的驾驶室中，最好上述增强部件由薄板形成。此外，上述增强部件的截面形状最好为基本呈コ字形。

本发明的又一种建筑机械的驾驶室由在上述中空状的支柱上方具有屋顶的驾驶室框架结构形成，该框架结构通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该驾驶室包括屋顶用增强部件，该增强部件沿上述驾驶室的左右延伸，其按照在其与上述屋顶之间形成中空部的方式，与上述屋顶连接。由此，驾驶室上部的刚性提高，其抵抗上方落物的强度增加了。

在上述的建筑机械的驾驶室中，最好在上述中空状的支柱中设置有支柱增强部件。还有，最好上述支柱增强部件与上述屋顶增强部件连接，而形成整体结构。由此，由于同时可包括屋顶增强部件和支柱增强部件，这样驾驶室的强度进一步提高。

此外，同样在该场合，最好上述屋顶用增强部件由薄板形成。还有，最好上述屋顶用增强部件的截面形状基本呈コ字形。还有，最好上述中空状的支柱设置于上述驾驶室中的前面左右端部、后面左右端部和纵向前后左右端部之间的中间区域的左右端部中的至少1对左右端部，上述屋顶增强部件横跨于一对上述中空状的支柱的顶端之间。再有，最好在上述中空状的支柱中设置有支柱增强部件。此外，最好上述支柱增强部件与上述屋顶用增强部件连接，而形成整体结构。

图1为表示液压挖土机的驾驶室的框架结构的透视图；

图2为本实施例的驾驶室的水平方向剖面图；

图3为本实施例的第1支柱的水平方向剖面图；

图4为本实施例的第2支柱的水平方向剖面图；

图5为本实施例的第3支柱的水平方向剖面图；

图6为本实施例的第2支柱的竖直方向剖面图；

图7为本实施例的第2支柱上方屋顶部的侧向剖面图；

图8为表示本实施例的纵向增强部件和横向增强部件之间的连接的透视图；

图9为表示作用于驾驶室侧面上的倾翻荷载与位移之间的关系的图；

图10为作为本实施例的变换实例的第1支柱的水平方向剖面图；

图11为作为本实施例的另一变换实例的第1支柱的水平方向剖面图；

图12为作为本实施例的又一变换实例的第1支柱的水平方向剖面图；

图13为作为本实施例的还一变换实例的第1支柱的水平方向剖面图；

图14为作为本实施例的再一变换实例的第1支柱的水平方向剖面图；

图15为作为本实施例的变换实例的第2支柱的竖直方向剖面图；

图16为作为本实施例的变换实例的第2支柱的上方竖直方向剖面图；

图17为表示作为本实施例的驾驶室的变换实例的框架结构的图。

下面参照附图，对本发明的实施例进行描述。

图1为表示本发明实施例的驾驶室的框架结构的透视图，图2为沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。如图2所示，驾驶室1的左右侧面由一对内面板7和外面板8形成，驾驶室1的前后面分别由前面板9、后面板10形成。上述内面板7和外面板8按照相互重合的方式连接，在驾驶室1的最前部、最后部和位于它们之间的中间部，在上述内面板7和外面板8之间形成有中空状(空)的支柱。这些支柱依从前至后的顺序，称为第1支柱3A,3B、第2支柱4A,4B、第3支柱5A,5B，在每个支柱3A,3B～5A,5B内部设置有后面将要描述的第1增强部件30、40、50。

如图1所示，驾驶室1的底面由底板2形成，在底板2上沿上下设置有第1支柱3A,3B～第3支柱5A,5B。上述驾驶室1的顶面由设置于每个支柱3A,3B～5A,5B的顶端的屋顶6形成。按照上述方式，作为驾驶室1的主要骨架的驾驶室框架FR由前后左右、上下的每个面形成，并基本呈长方体形状。在驾驶室框架FR的前面、后面，分别设置有安装前玻璃用的开口FH、安装后玻璃用的开口RH，在框架FR的左右侧面设置有安装窗用的开口WH。在框架FR的左侧面设置有安装门用的开口DH，在屋顶6的前侧设置有天窗用的开口TH。

下面，通过作为图2中的第1支柱3A、第2支柱4A、第3支柱5A的放大图的图3～5，对本实施例的支柱形状进行描述。如图3所示，第1支柱3A在内面板7和外面板8之间具有中空部3C，该内面板7和外面板8中的相对截面基本呈コ字形，并且分别朝向内侧和外侧突出，内面板7和外面板8的前后部以相互重合方式连接。在中空部3C中，按照与内面板7相对的方式，设置有纵向增强板30，该纵向增强板30的截面基本呈コ字形，纵向增强板30中的沿驾驶室前后方向的内侧面与内面板7的内面在相互有一定距离的两点处连接，因此将该中空部3C划分为两个部分。前面板9中的截面呈L字形的端部在内面板7和外面板8的前侧连接部，与内面板7的内侧面连接。纵向增强部件30是对薄板进行冲压加工而形成的。

如图4所示，与第1支柱3A相同，第2支柱4A在内面板7和外面板8之间具有中空部4C，该内面板7和外面板8中的相对截面基本呈コ字形。在中空部4C中，按照与外面板8相对的方式，设置有纵向增强板40，该纵向增强板40的截面基本呈コ字形，纵向增强板40中的沿驾驶室前后方向的外侧面与外面板8的内面在相互有一定距离的两点处连接，从而将中空部4C划分为两个部分。纵向增强部件40是通过对薄板进行冲压加工而形成的。

如图5所示，与第1支柱3A相同，第3支柱5A在内面板7和外面板8之间具有中空部5C，该内面板7和外面板8中的相对截面基本呈コ字形。在中空部5C中，按照与外面板8相对的方式，设置有纵向增强板50，该纵向增强板50的截面基本呈コ字形，纵向增强板50中的沿驾驶室前后方向的外侧面与外面板8的内面在相互有一定距离的两点处连接，从而将中空部5C划分为两个部分。后面板10中的截面呈L字形的端部在内面板7与外面板8的后侧连接部，与内面板7的内侧面连接。纵向增强部件50是通过对薄板进行冲压加工而形成的。此外，构成驾驶室框架FR的一部分的每个支柱3A,3B～5A,5B呈左右对称的形状，与上述的支柱3A、4A、5A相同，在省略描述的其它的支柱3B、4B、5B上也设置有纵向增强板30、40、50。

下面，通过作为沿图1中的Ⅵ-Ⅵ线剖面图(第2支柱4A的竖直方向剖面图)的图6，对纵向增强板30、40、50的上下方向形状进行描述。如图6所示，外面板8的下端与截面呈L字形的底板2的外侧面连接。外面板8的上方朝向驾驶室1的内侧，基本呈直角弯曲，设置于顶端的翼缘8A的内侧面与内面板7的顶端7A的外侧面连接。在外面板8的内侧，按照与外面板保持平行的方式设置有上述的纵向增强部件40，该纵向增强部件40的底端与底板2的顶面连接。该纵向增强部件40的上方朝向驾驶室1的内侧，基本呈直角弯曲，其前端穿过下述内面板7中的开口7B，该开口7B是按照与纵向增强部件40的截面相同的形状开设的，上述前端通过该开口7B与内面板7连接。该内面板7的底端与底板2的顶面连接，在其上方设置有接纳前玻璃用的轨道弯曲部7C。对于第2支柱4B，其情况也与上面描述的完全相同。

如作为沿图6中的Ⅶ-Ⅶ线剖面图的图7所示，与第2支柱4A,4B的顶端连接的屋顶6的部分，沿驾驶室的左右方向延伸设置有突出部6B。在屋顶6的内面，按照与突出部6B相对的方式，沿驾驶室左右方向延伸设置有横向增强部件60，该横向增强部件60的截面基本呈コ字形，该部件60沿驾驶室前后方向与屋顶6在相互有一定距离的两点处连接，从而形成中空部6C。另外，如图6所示，在屋顶6的左端(图6的右端)设置有翼缘6A，该翼缘6A的侧面与内面板的顶端7A的内侧面连接。如作为图6中的标记为Ⅷ的部分的透视图的图8所示，横向增强部件60的左端(图6的右端)按照台阶的形状进行冲压加工(即啮合加工)，纵向增强部件40的右端(图6的左端)按照插入该台阶部的方式与其连接。此外，在图中未示出的其它的第1支柱3A与3B之间，在第3支柱5A与5B之间的屋顶6中，与第2支柱4A,4B相同，也设置有由突出部6B与横向增强部件60形成的中空部6C。按照上述方式，由于也可在屋顶中设置增强部件，这样驾驶室上方的刚性增加，另外还使抵抗来自上方的下落物的强度提高。由于支柱和屋顶中的突出部与横向增强部件构成细长的空间，这样驾驶室为所谓的“梁”结构，从而使其强度提高。

图9表示下述场合下的X部的变形量与倾翻荷载之间的关系，该场合指在图1中，驾驶室1的左侧方(第2支柱4A)中的X部施加有倾翻荷载F。在该图中，曲线A表示未设置有增强部件的已有技术的驾驶室的强度特性，曲线B表示具有增强部件30、40、50、60的本实施例的驾驶室的特性。如图9所示，本实施例的驾驶室的强度相对已有的强度，大大提高。

按照上述方式，在本实施例中，由于在驾驶室框架FR中的每个支柱3A,3B～5A,5B和屋顶6中可设置由薄板形成的纵向增强部件30、40、50和横向增强部件60，这样可有效地提高驾驶室1的强度，增强部件的设计自由度也不会受到制约，这种情况在采用市场上销售的产品的钢管、钢杆的场合会出现。另外，由于可按照原样利用已有的内面板7、外面板8，这样制作步骤也不会发生很大变化，从而可将成本的上升控制在最小限度。此外，由于可仅仅在形成驾驶室1的主要骨架的支柱3A,3B～5A,5B和屋顶6中设置增强部件30、40、50、60，这样还可将因使用增强部件造成的重量的增加控制在最小限度，此外不会对动作性能等造成不利影响。

图3表示了设置于第1支柱3A中的纵向增强部件30的形状，但是纵向增强部件30的形状也可为图10～14所示的形状，下面对此进行描述。

在图10中，其截面基本呈コ字形的纵向增强部件31以间隔开的方式，通过两个位置，夹持于下述的连接部中，该连接部指朝向内侧突出的内面板7与朝向外侧突出的外面板8中的驾驶室前后方向的连接部。图11也与图10相同，纵向增强部件32夹持于内面板7与外面板8的连接部中，但是在该图中，内面板7与外面板8的前侧形状与图10不同。如图10、11所示，通过将纵向增强部件31、32夹持于内面板7与外面板8之间，则可在将内面板7与外面板8连接时，同时连接纵向增强部件31、32，可缩短驾驶室的制作步骤。

在图12中，纵向增强部件33的后端夹持于内面板7与外面板8的连接部中，其前端与突出的内面板7的内面连接。由于通过设置上述的纵向部件33，纵向增强部件33的连接部隐藏于支柱内部，这样具有良好的美观性。

在图13中，在设置于内面板7与外面板8之间的中空部3C之外，使纵向增强部件34与外面板8的外面连接，形成与该中空部3C相邻的另一中空部3D。通过按照上述方式，在外面板8的外侧面设置纵向增强部件34，则即使在现有的建筑机械的驾驶室的情况下，仍可简单地形成采用增强部件的结构。

在图14中，在设置于内面板7与外面板8之间的中空部3C内，纵向增强部件35、36的前后端部分别与内面板7的内面与外面板8的内面连接，从而将中空部3C划分为3个部分。通过按照上述方式，在中空部3C中设置两个纵向增强部件35、36，则第1支柱3A的截面模数进一步增加，使驾驶室的强度进一步提高。

还有，增强部件30、40、50、60的形状不限于上述实施例中所限定的形式，其还可为使截面模数提高的、上述以外的其它形状。

另外，在上述实施例中，如图6所示，内面板7和纵向增强部件40可按照与外面板8保持平行的方式设置，但是不必限于该形式，比如如图15所示，内面板7和纵向增强部件40的下方部也可朝向驾驶室的内侧弯曲。即，由于驾驶室的底面附近(驾驶室侧面中的较低部分)的截面模数较大，这样可抑制底面附近所产生的过大的弯曲应力。由此，使驾驶室框架FR抵抗施加于驾驶室1的侧面上方的倾翻荷载F的抗弯刚性进一步提高。

此外，在上述实施例中，纵向增强部件30、40、50与横向增强部件60可设置于驾驶室1中，但是也可在支柱3A,3B～5A,5B中仅仅设置纵向增强部件30、40、50，或按照作为第2支柱4A的上方竖直方向剖面图的图16所示的方式，仅仅设置横向增强部件60。

再有，如作为表示驾驶室的另一结构的透视图的图17所示，也可在屋顶6的上方，设置下述屋顶防护部件11，该部件通过每个支柱3A,3B～5A,5B中的增强部件30、40、50、60支承。由此，屋顶6的刚性进一步增加，从而即使对于来自上方的掉落物，仍可获得足够的驾驶室强度。

还有，在上述实施例中，纵向增强部件30、40、50和横向增强部件60从底板2，按照跨过驾驶室1的侧面、顶面沿左右保持连续的方式安装，但是上述部件也可不为连续的形式，此外还可以间断方式安装于强度上必要的地方。因此，底板2与增强部件30、40、50也可不必连接，它们还可间隔开。另外，内面板7、外面板8、增强部件30、40、50、60等的连接可考虑采用焊接、钎焊接、粘接剂、螺栓螺母、铆钉固定或粘接等各种方式。

此外，上述实施例是针对纵向增强部件30、40、50分别设置于支柱3A,3B～5A,5B中的情况描述的。但是上述部件也可设置于不是全部必须设置的任何1组的支柱3A,3B～5A,5B中，还可设置于任何2组的支柱3A,3B～5A,5B中。另外，由于驾驶室前面相对前面板9，后面相对后面板10保持一定的强度，这样也可仅仅在上述面板的非正中的支柱4A、4C中设置增强板40。由此，通过较少的部件，有效地使驾驶室的强度提高。此外，可使最靠近驾驶者的部分的强度提高，有效地提高了安全性。

Claims

1．一种建筑机械的驾驶室，其通过相互连接的外面板与内面板形成各个中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括薄板构成的至少1个增强部件，该增强部件与上述外面板和/或上述内面板连接，将上述每个中空状的支柱的内部空间分割。

2．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于越靠近上述驾驶室框架结构的底面，上述中空状支柱的截面模数越大，以减小上述中空状支柱的弯曲应力。

3．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于上述增强部件与构成上述驾驶室的底部的底板连接。

4．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于构成上述驾驶室的底部的底板与上述增强部件间隔开。

5．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于上述中空状的支柱具有细长空间，沿该细长空间的纵向设置有增强部件。

6．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于上述中空状的支柱设置于上述驾驶室的前面左右端部、后面左右端部和这些前后面左右端部之间的中间区域的左右端部中的至少1对左右端部上。

7．根据权利要求1所述的驾驶室，其特征在于上述增强部件的截面形状基本呈コ字形。

8．一种建筑机械的驾驶室，其通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括薄板构成的至少1个增强部件，该增强部件与上述中空状的支柱的外侧连接，在上述中空状的支柱的内部空间之外形成中空部。

9．根据权利要求8所述的驾驶室，其特征在于上述增强部件的截面形状基本呈コ字形。

10．一种建筑机械的驾驶室，其通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，该中空状的支柱构成驾驶室框架结构，该驾驶室包括：

中空状的支柱，该支柱设置于上述驾驶室的前面与后面之间的中间部的左右端部；

增强部件，该增强部件设置于上述中空状的支柱的内部。

11．根据权利要求10所述的驾驶室，其特征在于上述增强部件由薄板形成。

12．根据权利要求11所述的驾驶室，其特征在于上述增强部件的截面形状基本呈コ字形。

13．一种建筑机械的驾驶室，其中通过相互连接的外面板与内面板形成中空状的支柱，支柱与在上述中空状的支柱上方的屋顶形成驾驶室框架结构，该驾驶室包括屋顶增强部件，该增强部件沿上述驾驶室的左右延伸，其按照在其与上述屋顶之间形成中空部的方式，与上述屋顶连接。

14．根据权利要求13所述的驾驶室，其特征在于在上述中空状的支柱中设置有支柱增强部件。

15．根据权利要求14所述的驾驶室，其特征在于上述支柱增强部件与上述屋顶增强部件连接，而形成整体结构。

16．根据权利要求13所述的驾驶室，其特征在于上述屋顶增强部件由薄板形成。

17．根据权利要求16所述的驾驶室，其特征在于上述屋顶增强部件的截面形状基本呈コ字形。

18．根据权利要求13所述的驾驶室，其特征在于上述中空状的支柱设置于上述驾驶室中的前面左右端部、后面左右端部和这些前后左右端部之间的中间区域的左右端部中的至少1对左右端部上，上述屋顶用增强部件横跨于一对上述中空状的支柱的顶端之间。

19．根据权利要求18所述的驾驶室，其特征在于在上述中空状的支柱中设置有支柱增强部件。

20．根据权利要求19所述的驾驶室，其特征在于上述支柱增强部件与上述屋顶增强部件连接，而形成整体结构。