CN1968847A

CN1968847A - 用于施工机械的操作员驾驶室

Info

Publication number: CN1968847A
Application number: CN 200580019942
Authority: CN
Inventors: C·B·凯勒; A·D·曼吉斯; J·A·布洛什; M·T·巴特斯
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2007-05-23

Abstract

一种用于施工机械(100)的操作员驾驶室(116)，包括天花板结构(142)和地板结构(144)。操作员位置(164)设置在天花板(142)和地板结构(144)之间并构造成将操作员放置在操纵位置。第一和第二竖直支撑杆(172)从天花板结构(142)延伸到地板结构(144)。第一和第二竖直支撑杆(172)设置在操作员位置(164)前面，并与施工机械(100)的纵向轴线(138)隔开基本相等的距离。第三和第四竖直支撑杆(176)也从天花板结构(142)延伸到地板结构(144)，第三和第四竖直支撑杆(176)与所述施工机械(100)的纵向轴线(138)隔开基本相等的距离。从第一和第二竖直支撑杆(172)到纵向轴线(138)的距离小于从第三和第四竖直支撑杆(176)到所述纵向轴线(138)的距离。

Description

用于施工机械的操作员驾驶室

技术领域

本发明针对操作员驾驶室，且尤其针对用于施工机器诸如自动平地机的操作员驾驶室。

背景技术

用于自动平地机的操作员驾驶室通常包括多个用于操作自动平地机上施工工具的控制器。例如，一种已知的自动平地机用16个不同的控制杆来操作自动平地机施工工具。诸控制器延伸跨过操作员前方，驾驶室通常是一般地正方形构造。因为操作员坐在控制器后面，他可能看不到施工工具和/或自动平地机的前轮。相应地，在使用过程中，为了正确看到施工工具，操作员可能需要站起来或者在操作员驾驶室内移动到可增加视野的位置。

除了提供用于自动平地机控制器的壳体，操作员驾驶室应当还结构坚固。例如操作员驾驶室必须设计成在翻车事故时保护驾驶员。能够承受这种负载的支承结构壳包括从操作员隔间顶部延伸到底部的竖直支承杆。因为操作员驾驶室通常是方形，竖直支撑杆可放置在角落。在这些位置的竖直支撑杆通常在操作员的视线内且直接位于操作员和施工工具、例如刮板之间。因此，操作员对施工工具的观察会削弱。提高操作员的能见范围可增加操作员运行自动平地机的效率和生产率。效率和生产率的增加使成本降低。

授予Sandrock等人的美国专利第3,866,969号揭示了在橡胶轮胎前端装货设备上的操作员驾驶室。操作员驾驶室包括从驾驶室侧面看起来相对驾驶室中心成角度的前部挡风玻璃。但是，′969专利中揭示的操作员隔间没有增加充分的用于自动平地机的视野面积，此外，当这种操作员隔间用在自动平地机上时，竖直支撑杆的位置将阻止操作员的观察。相应地，′969专利中的操作员隔间没有揭示充分增加操作员对自动平地机施工工具能见范围的系统。

揭示的操作员驾驶室通过增加操作员的视野面积克服了现有技术的一个或多个缺点。

发明内容

一方面，本发明针对用于施工机械的操作员驾驶室。操作员驾驶室包括天花板结构和地板结构。操作员的位置设置在天花板结构和地板结构之间，且构造成将操作员安置在操纵位置。第一和第二竖直支撑杆从天花板结构延伸到地板结构。第一和第二竖直支撑杆向前置于操作员位置并从施工机械的纵向轴线隔开基本上相等的距离。第三和第四竖直支撑杆从纵向轴线隔开基本上相等的距离。从第一和第二竖直支撑杆到纵向轴线的距离小于从第三和第四竖直支撑杆到纵向轴线的距离。

另一方面，揭示了用于施工机械的操作员驾驶室。操作员驾驶室包括天花板结构和地板结构。第一和第二竖直支撑杆在天花板结构和地板结构之间延伸。操作员驾驶室内操作员的位置构造成将操作员置于操纵位置。操作员位置的中心区域限定基本上垂直于操作员位置区域延伸的标志轴线。第一标志角限定在施工机械的纵向轴线和从标志轴线延伸到第一竖直支撑杆的线之间。第一竖直支撑杆设置成使得第一标志角小于30度且第二竖直支撑杆设置成使得第二标志角大于约70度。第一标志角和第二标志角之间的差数限定了不被竖直支撑杆阻挡的视角。

附图说明

图1是示例性自动平地机侧视图。

图2是图1的示例性自动平地机的俯视图。

图3是用于自动平地机的示例性操作员驾驶室的视图。

图4是用在图3的操作员驾驶室的示例性支撑结构。

图5是图3的操作员驾驶室的俯视图。

图6是示例性竖直支撑杆的剖视图。

图7是从图3的操作员驾驶室看到的操作员视角的视图。

具体实施方式

现对附图中示出的示例性实施例进行详细说明。尽可能地，相同的标号在全部附图中用来表示相同或类似的部件。

图1和2中示出了自动平地机100的示例性实施例。自动平地机100包括后部框架部分102和前部框架部分4。后部框架部分102包括后部框架106和发动机隔间108内的发动机。发动机隔间108内的发动机安装在后部框架106上并驱动或推动自动平地机100上的后轮110。尽管该特别实施例是自动平地机，应当理解揭示的操作员驾驶室可用于其它施工机械。

前部框架部分104包括前部框架112、刮板组件114、和操作员驾驶室116。前部框架112从前轮118延伸到后轮110并支撑操作员驾驶室116。操作员驾驶室116包含很多操作自动平地机100所必需的控制器。

刮板组件114包括刮板120和允许刮板120移动到相对于自动平地机100的各种不同位置的联动组件122。联动组件122包括挂钩124、右升高缸体126、左升高缸体128(图2)、中心升高缸体130、和联接器132。

挂钩124安装在前部框架112上，且它的位置通过右升高缸体126、左升高缸体128、和中心升高缸体130控制。联接器132将三个缸体126、128和130连接到前部框架112上。联接器132可在刮板重置过程中移动，但在掘土操作过程中固定静止。刮板120的高度主要通过右和左升高缸体126、128控制。右和左升高缸体126、128可独立控制，且因此可用于相对地面转向。中心升高缸体130主要用于相对于前部框架112侧转挂钩124，以及所有安装在挂钩124端部的部件。

挂钩124包括大的，平的板，通常指轭板134，如图2所示。在轭板134的下面是大齿轮或圆形物136(图1)。圆形物136可用本领域已知方法旋转以围绕刮板轴线137枢转刮板120来建立刮板切割角。自动平地机100包括限定该示例性实施例自动平地机的中心线的纵向轴线138。

图3是与自动平地机100分开的操作员驾驶室116的立体图。操作员驾驶室116包括天花板结构142、地板结构144、前壁146、和后壁148。此外，操作员驾驶室116包括侧壁150和倾斜壁152。前壁146包括前窗154和前面板156。前面板156可直接连接到自动平地机100的前部框架112(如图1和2所示)上。后壁148包括后窗158和后面板160。后面板可直接连接在自动平地机100的后部框架106(如图1和2所示)上。两侧壁150和倾斜壁152连接在前壁和后壁146、148上。侧壁150通常垂直于前壁和后壁146、148，但是如图3所示，倾斜壁152从侧壁150朝向前壁146成角度。尽管侧壁和倾斜壁150、152被描述为壁，很明显他们可为开口或可由透明材料如玻璃或塑料制成。相应地，操作员驾驶室116内的操作员能够通过侧壁和倾斜壁150、152向外看。应当注意，在一个示例性实施例中，侧壁和倾斜壁150、152的一部分可为不透明的。门也可基本上由透明材料，如玻璃或塑料制成，在另一示例性实施例中，倾斜壁152可包括交叉延伸的水平杆以提供支撑。

在示例性操作员驾驶室116上示出两个进入手柄162。进入手柄162可以是放置以方便操作员的横杆或手柄，且可在进入驾驶室时使用，或者爬梯子进入驾驶室。在操作员驾驶室116内，可放置限定操作员位置164的椅子。椅子包括前边缘166并将操作员放置在操纵位置。

图4示出了操作员驾驶室116的支撑结构170。支撑结构170能够经受住自动平地机100的重量，由此在翻车事件时保护操作员。支撑结构170包括从地板结构延伸到天花板结构的垂直支撑杆，如前部垂直支撑杆172、后部角落垂直支撑杆174、和侧面垂直支撑杆176。前部垂直支撑杆172和侧面垂直支撑杆176之间的面积形成图3的倾斜壁152。两后部角落垂直支撑杆174之间的面积限定了图3的后壁148。同样侧面支撑杆176和后角落支撑杆174之间的面积限定了图3的侧壁150。在所示示例性实施例中，每个竖直支撑杆以一定角度设置使得支撑杆相比于天花板结构142更靠近地板结构144。因此，每个竖直支撑杆172、174、176可向外倾斜并远离操作员位置164，因此竖直支撑杆的顶部比竖直支撑杆的底部置于更远离操作员的位置。因为这样，前窗154也向外倾斜并远离操作员位置164。在一示例性实施例中，仅前部竖直支撑杆172向外倾斜，而在另一实施例中，前部和侧面竖直支撑杆172、176向外倾斜。但是，竖直支撑杆可在另一示例性实施例中基本竖直或向内倾斜。

在一示例性实施例中，水平支撑杆可在竖直支撑杆172、174、176中的两个或多个之间延伸。显然对本领域的技术人员来说可使用另外的构造。例如在该示例性实施例中，操作员驾驶室116包括两个前部竖直支撑杆172。显然对于本领域的普通技术人员来说可提供一个竖直支撑杆。

图5示出了移除了天花板结构的操作员驾驶室116的俯视图，在该示例性实施例中，两前部竖直支撑杆172基本上与纵向轴线138隔开相同距离。同样，侧面和后部竖直支撑杆174、176基本上从纵向轴线138隔开相同距离。在该示例性实施例中，从前部竖直支撑杆172到纵向轴线138的距离小于从侧面和后部竖直支撑杆174、176到纵向轴线的距离。这使得地板结构144成斜角，如图所示通过从侧壁到前壁延伸的斜角边缘178，在一示例性实施例中，斜角边缘178在20-50度范围内倾斜。在一示例性实施例中角度约为30度。但也可使用其它角度。

在该特殊揭示实施例中，侧面和后部竖直支撑杆174、176形成基本上容纳全部操作员位置164大致矩形。可见，侧面竖直支撑杆置于邻近操作员位置164。它们还可置于操作员位置164的前边缘166的后面。

操作员位置164包括标志轴线180，它表示当操作员正确地坐在操作员位置164时操作员眼睛的通常位置，具有变化的高度。标志轴线180可在操作员位置164限定为从操作员作为的中心区域向上延伸的基本上竖直的轴线(关于操作员作为的底部)。根据预期在操作位置164的操作员的眼睛可在操作员位置上方约1.5到3.5英尺范围内，并通常沿着标志轴线180。

操作员的能见范围将参照标志角θ和视角ψ进行说明。如下清楚阐述的那样，标志角θ是在纵向轴线138和在标志轴线180和竖直支撑杆之间划出的线之间形成的角。对应于操作员观察的视角ψ在两邻近的竖直支撑杆之间。如图5所示，前部竖直支撑杆172可置于标志角θ₁，例如10度。下一个邻近的竖直支撑杆置于标志角θ₂可为例如80度。通过计算两标志角之间的差值，可以确定视角ψ(对应于相对操作员未被竖直支撑杆阻挡的角度)。在图5所示的实例中，视角ψ可计算为70度。应当注意可使用其它角度，在一示例性实施例中，标志角θ₁小于30度，以及标志角θ₂大于70度。因此，视角ψ大于40度。在另一示例性实施例中，标志角θ₁小于20度，且标志角θ₂大于70度。因此视角ψ大于50度。在又另一示例性实施例中，标志角θ₁小于15度，标志角θ₂大于70度。因此，视角ψ大于55度。在一示例性实施例中，因为视角ψ部分由倾斜壁152的位置确定，它可为到操作员驾驶室116的门或进口，视角ψ可包括水平支撑杆和/或门把手。但是，视角不包括该范围内的竖直支撑杆。当座位或操作员的位置相对于竖直支撑杆变化时标志角和视角可变化。

图6是可用在操作员驾驶室116上的示例性竖直支撑杆182的剖视图。竖直支撑杆182是梯形，包括两个基本平行的表面184。此外，竖直支撑杆182包括与操作员的视线186对齐的锥形壁188。该构造使得操作员具有提高的视野，同时仍然提供用于操作员驾驶室的充分的支撑结构。在一示例性实施例中，竖直支撑杆182具有矩形形状且设置成使得矩形的短边面向操作员的位置。

工业应用

操作员驾驶室116提高了控制施工机器的操作员的能见范围，如自动平地机100。图7示出了操作员在操作员驾驶室116从标志轴线180的示例性视图。如图7所示，坐在操作员位置164的操作员能够通过前窗154向外看并通过限定倾斜壁152的透明面积看到自动平地机100的施工工具，诸如刮板120和/或自动平地机100的前轮118。如图7所示，刮板120两端的边缘可以看到，在优选实施例中，当操作员的眼睛通常沿着标志轴线180放置，在操作员位置164座位上方约2到3英尺范围内，操作员驾驶室可构造成提供这种观察。

因为操作员可更容易的观察施工部件，操作员可需要更少的培训并且，此外，更有效地工作。这降低了培训成本并增加了生产率。此外，可获得通过所揭示的操作员驾驶室提供的提高的能见范围而不产生安全问题。所揭示的操作员驾驶室可为能够在翻车事件中保护操作员的坚固的设计。

显然对于本技术领域的技术人员可对所揭示的实施例进行各种更改和改变而不偏离本发明的范围。从本发明在此所揭示的说明和实践，本发明的其它实施例对于本技术领域的技术人员是显而易见的。它意指所考虑的说明和实例仅作为示例，本发明的实际范围由以下权利要求书和其同等物表示。

Claims

1.一种用于施工机械(100)的操作员驾驶室(116)，包括：

天花板结构(142)；

地板结构(144)；

设置在所述天花板(142)和所述地板结构(144)之间的操作员位置(164)，其构造成将操作员放置在操纵位置；

从所述天花板结构(142)延伸到所述地板结构(144)的第一和第二竖直支撑杆(172)，所述第一和第二竖直支撑杆(172)设置在所述操作员位置(164)前面，并与所述施工机械(100)的纵向轴线(138)隔开基本相等的距离；以及

从所述天花板结构(142)延伸到所述地板结构(144)的第三和第四竖直支撑杆(176)，所述第三和第四竖直支撑杆(176)与所述施工机械(100)的纵向轴线(138)隔开基本相等的距离，

其中从所述第一和第二竖直支撑杆(172)到纵向轴线(138)的距离小于从所述第三和第四竖直支撑杆(176)到所述纵向轴线(138)的距离。

2.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，所述操作员位置为一座位，且其中所述第三和第四竖直支撑杆置于临近座位相对两侧的座位的前面。

3.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，包括从所述天花板结构延伸到所述地板结构的第五和第六竖直支撑杆，所述第五和第六竖直支撑杆置于所述驾驶室后部并与所述纵向轴线隔开基本相等的距离，

其中从所述第一和第二竖直支撑杆到纵向轴线的距离小于从所述第五和第六竖直支撑杆到所述纵向轴线的距离。

4.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，包括从所述天花板结构延伸到所述地板结构的第五和第六竖直支撑杆，所述第三、第四、第五和第六竖直支撑杆限定基本上矩形的形状，所述操作员位置基本上置于所述矩形形状内。

5.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，包括一门，其置于所述第一和第三支撑杆之间的第一面积和所述第二和第四竖直支撑杆之间的第二面积的至少一个内。

6.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，所述地板结构是有斜角的，以使所述第一和第二竖直支撑杆之间比所述第三和第四竖直支撑杆之间更窄。

7.如权利要求1所述的操作员驾驶室，其特征在于，所述第一和第三支撑杆之间的面积和所述第二和第四竖直支撑杆之间的面积没有被任何其它支撑杆阻挡。

8.一种用于施工机械(100)的操作员驾驶室(116)，包括：

天花板结构(142)；

地板结构(144)；

在所述天花板结构(142)和所述地板结构(144)之间延伸的第一和第二竖直支撑杆(172)；

在操作员驾驶室(116)内的操作员位置(164)，构造成将操作员放置在操纵位置，所述操作员位置(164)的中心区域限定基本上垂直于所述操作员位置(164)的座位区域延伸的标志轴线(180)；

在所述施工机械(100)的纵向轴线(138)和从所述标志轴线(180)延伸到所述第一竖直支撑杆(172)的线之间限定的第一标志角；以及

在所述纵向轴线(138)和从所述标志轴线(180)延伸到所述第二竖直支撑杆(172)的线之间限定的第二标志角，

其中，第一垂直支撑杆(172)设置成使得所述第一标志角小于约30度，以及其中所述第二竖直支撑杆(172)设置成使得所述第二标志角大于约70度，且其中所述第一标志角和所述第二标志角之间差数限定一视角，所述视角没有被竖直支撑杆阻挡。

9.如权利要求8所述的操作员驾驶室，其特征在于，所述第一竖直支撑杆设置成使得所述第一标志角小于约20度。

10.如权利要求9所述的操作员驾驶室，其特征在于，所述地板结构是有斜角的，以使所述地板结构在所述操作员位置前面的一部分比在所述操作员位置后面地板结构的一部分要窄。