JP2004189089A

JP2004189089A - キャブ支持構造

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Publication number: JP2004189089A
Application number: JP2002358852A
Authority: JP
Inventors: Sadashi Mori; 貞志森; Akira Kondo; 亮近藤
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: CN101695942A; KR100694600B1; CN1506258A; KR20040051504A; ATE394294T1; JP4429595B2; DE60320746D1; EP1454821A1; US7364223B2; CN1506258B; EP1454821B1; US20060261640A1; US20040245806A1

Abstract

【課題】標準車等において普通に用いられている減衰機構をそのまま使用して、常態におけるキャブに対する振動や衝撃を緩和しながら、しかも建設機械が転倒した場合等に、キャブに作用する大きな衝撃力からキャブや作業者を守るための保護機能を簡素な構成で付与し得るキャブ支持構造を提供する。
【解決手段】車体フレーム１に対して弾性的にキャブ２を支持する減衰機構２５を備えたキャブ支持構造である。減衰機構２５の伸び方向に対してキャブ２に所定の変位が生じたときにのみ、その変位を規制する規制部材２６をこの減衰機構２５とは別個に設けた。規制部材２６は、減衰機構２５のストロークエンド前にキャブ２の変位を規制する。車体フレーム１に作業機が配置される場合において、規制部材２６が少なくとも反作業機側に設けられる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建設機械等の作業車両のキャブ支持構造に関するものであって、特にキャブに対して大きな衝撃力が作用したような場合でも安全性を確保することが可能なキャブ支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械としての油圧ショベルは、一般には、図１７に示すように、下部走行体８１と、この下部走行体８１に旋回機構を介して旋回自在に装着される上部旋回体８２とを備える。そして、この上部旋回体８２にはキャブ（キャビン）８３が設けられると共に、このキャブ８３の側方において、上部旋回体８２から作業機８４が突設されている。
【０００３】
そして、走行中等におけるキャブ８３への衝撃を緩和して乗り心地を向上させるために、従来から、キャブ８３が車体フレームに対して減衰機構を介して支持されている。このように衝撃を緩和する減衰機構としては弾性体からなる防振部材等を備えたものがある（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のものは、図１８に示すように、キャビン（キャブ）８３側に取付けられる防振部材８６と、この防振部材８６に取付けられる位置決め部材８７と、車体フレーム８８側に取付けられる受け部材８９とを備えている。すなわち、位置決め部材８７は、その上壁８７ａが防振部材８６にボルト部材を介して取付けられ、その下壁８７ｂに貫孔９０が設けられている。そして、上記受け部材８９は、突起９１を有し、この突起９１が下壁８７ｂの貫孔９０に嵌合された状態で、ボルト部材を介して、下壁８７ｂに取付けられる。これによって、キャブ８３は防振部材８６を介して車体フレーム８８に受けられることになって、車体フレーム８８側からの振動を吸収するようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に記載のものは、図１９に示すように、下側部材９３と、上側部材９４と、この下側部材９３と上側部材９４とを連結する連結体９５（ボルト部材１０３とナット部材１０７とからなる）とを備えている。すなわち、下側部材９３は、基部９６と、この基部９６から立設される柱部９７を有し、この基部９６には、弾性体９８が載置されている。また、柱部９７には、上下方向に長い長孔９９が設けられ、この長孔９９に、楕円リング状の弾性体１００が嵌合されている。そして、上側部材９４は、基部１０１と、この基部１０１から立設される本体部１０２とを有し、本体部１０２に上記連結体９５のボルト部材１０３が挿通される貫孔１０４が設けられている。この場合、キャブ８３側の柱部１０５の下方開口部が上側部材９４の本体部１０２に嵌合され、この柱部１０５の貫孔１０６、１０６、本体部１０２の貫孔１０４、及び下側部材９３の弾性体１００にボルト部材１０３を挿通させて、ナット部材１０７をこのボルト部材１０３に螺着している。このため、上側部材９４は下側部材９３の弾性体９８にて受けられ、ボルト部材１０３が弾性体１００に挿通されることによって、この弾性体９８、１００が防振部材となって、下側部材９３が上側部材９４を弾性的に受けることができ、衝撃等を緩和することができる。
【０００６】
さらに、特許文献３に記載のものは、図２０に示すように、車体フレーム８８側に配設される一対の弾性体１１１、１１１と、この弾性体１１１、１１１を挟持する一対の受け体１１２、１１３等を備えたものである。すなわち、車体フレーム８８に貫孔１１４が設けられ、この貫孔１１４に上下から弾性体１１１、１１１の一部が嵌合され、弾性体１１１、１１１を、受け体１１２、１１３にて挟んだ状態で、これらに挿通されるボルト部材１１５がキャブ８３側に螺着されている。これによって、キャブ８３は車体フレーム８８に弾性的に受けられる。また、キャブ８３は車体フレーム８８側に変位（移動）した際には、受け体１１３のフランジ部１１６が車体フレーム８８に接触して、このキャブ８３のこれ以上の車体フレーム８８側に変位を規制している。
【０００７】
また、特許文献４に記載のものは、図２１に示すように、ケース１２０と、このケース１２０内に収容されるスタッド１２１と、このスタッド１２１に連結されてケース１２０に収容される減衰板１２２等を備える。すなわち、ケース１２０は、上下に開口した筒状体１２３と、この筒状体１２３の下方側に配置されて上記減衰板１２２の収容室を形成する容器部１２４とからなる。また、ケース１２０の筒状体１２３に嵌合される弾性体１２５がスタッド１２１に外嵌され、容器部１２４には粘性液１２６が注入されている。そして、スタッド１２１から突設されたねじ部１２７が、キャブ側に螺着され、ケース１２０が車体フレーム側に取付けられる。また、ケース１２０の筒状体１２３の上端部に鍔部１２８が突設されていると共に、この鍔部１２８にストッパ１２９が立設されている。また、筒状体１２３の下端部には径方向外方へ延びる鍔部（ストッパ）１３０が設けられている。
【０００８】
この図２１に示す減衰機構では、ケース１２０に対して、スタッド１２１側が振動した場合、この振動によって粘性液１２６がかき回され、この粘性液１２６の粘性抵抗と減衰板１２２により、緩衝作用が作用して振動を減衰する。また、ケース１２０に対して、スタッド１２１側が傾倒した場合、キャブ側がストッパ１２９に当接すると共に、減衰板１２２がストッパ１３０に当接して、キャブ側がこれ以上に傾倒しないようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３９３５２号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】
米国特許第３８６８１９０号明細書（第３欄−４欄、図２）
【特許文献３】
特開平１１−３１０１６７号公報（第３２−４頁、図２）
【特許文献４】
特開平１０−２６１７２号公報（第３、図１、図３）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建設機械が万一転倒した場合、あるいは岩石、樹木等が衝突した場合等において、キャブ８３には大きな衝撃力が作用するが、このような衝撃力から作業者を守るために、近年においては、保護機能を有するＲＯＰＳ（ＲＯＬＬＯＶＥＲＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥ）対応のキャブを使用するようになってきた。キャブ８３に対して、上記のような大きな衝撃力（以下、ＲＯＰＳ荷重という）が作用する場合について、上記各従来例の有用性を検討した。まず、図１８に示すもの（特許文献１）では、車体フレーム８８からキャブ側が離れる方向に衝撃力が作用した場合、キャブ８３の変位に対する規制手段がないので、キャブ８３が大きく変位してしまうため、ＲＯＰＳ用には供し得ない。また、図１９に示すもの（特許文献２）では、キャブ８３側が車体フレーム８８側に対して離れる方向に対して変位した場合、その変位に対して、連結体２５のボルト部材１０３が下側部材９３の弾性体１００に当接して、その変位を規制することができるが、下側部材９３から上側部材９４が離れる方向にＲＯＰＳ荷重が作用した場合、この荷重は支持し得るものの、弾性体１００が破損するおそれがあり、その後の使用には供し得ない。
【００１１】
次に、上記図２０に示すもの（特許文献３）では、キャブ８３側が車体フレーム８８側に接近する方向の変位に対しては、受け体１１３のフランジ部１１６が車体フレーム８８に接触して、このキャブ８３のこれ以上の車体フレーム８８側への変位を規制している。しかしながら、逆に、キャブ側が車体フレーム８８側から離れる方向方向にＲＯＰＳ荷重が作用した場合、この荷重は支持し得るものの、下方の弾性体１１１が車体フレーム８８と受け体１１２とで圧縮され、弾性体１１１や受け体１１２が破損するおそれがあり、その後の使用には供し得ない。
【００１２】
また、図２１に示すもの（特許文献４）では、キャブ側が車体フレーム側に接近する方向の変位に対しては、キャブ側がストッパ１２９に当接して、このキャブが車体フレーム８８側へそれ以上変位するのを規制している。また、キャブ側が車体フレーム側から離れる方向の変位に対しては、減衰板１２２がストッパ１３０に当接して、キャブが車体フレーム８８から離れる方向へそれ以上変位するのを規制している。この図２１に示すものは、ＲＯＰＳ対応のキャブに対して使用するのに適している。しかしながら、この場合、規制手段（ストッパ）をこの減衰機構（液体封入式マウント）自体に設けたものであるため、この減衰機構は、その構造が複雑であると共に、大型化及び重量化を招くことになって、コスト高となっていた。従って、このような特別の減衰機構を使用するＲＯＰＳ対応のキャブもコストの高いものにならざるを得ない。
【００１３】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、標準車等において普通に用いられている減衰機構をそのまま使用して、常態におけるキャブに対する振動や衝撃を緩和しながら、しかも建設機械が転倒した場合、あるいは岩石、樹木等が衝突した場合等に、キャブに作用する大きな衝撃力からキャブや作業者を守るための保護機能を簡素な構成で付与し得るキャブ支持構造を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１のキャブ支持構造は、車体フレーム１に減衰機構２５を介してキャブ２を支持するキャブ支持構造であって、上記減衰機構２５の伸び方向に対して、キャブ２に所定の変位が生じたときにのみ、その変位を規制する規制部材２６をこの減衰機構２５とは別に設けたことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項１のキャブ支持構造では、減衰機構２５にて、車体フレーム１に対してキャブ２を支持するので、常態においてキャブ２に作用する振動や衝撃を緩和できる。また、建設機械が転倒した場合、あるいは岩石、樹木等が衝突した場合等に、キャブ２に大きな衝撃力が作用して、所定の変位が生じたときには、規制部材２６にてその変位を規制し、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。そして、このキャブ支持構造では、規制部材２６が減衰機構２５と別個に設けられるものであるので、標準車等において普通に用いられている減衰機構２５をそのまま使用し、規制部材２６を新た追加すればよい。このため、キャブ剛性向上のために高価な特別な減衰機構を使用する必要がなく、そのための例えばＲＯＰＳ仕様車を低コストにて提供することができる。
【００１６】
請求項２のキャブ支持構造は、上記規制部材２６は、キャブ２側に取付けられるキャブ側部材を有し、常態において、このキャブ側部材が上記車体フレーム１側と非干渉関係にあるように、配置されることを特徴としている。
【００１７】
請求項２のキャブ支持構造では、常態においてこのキャブ側部材が上記車体フレーム１側と非干渉関係にあるので、この常態において、減衰機構２５と規制部材２６とが非干渉関係となる。このため、このキャブ支持構造が使用された油圧ショベル等の建設機械において、通常の走行時や作業時には、規制部材２６は、減衰機構２５の作動状態に全く影響を及ぼさないので、例えば標準車と全く同様に、減衰機構２５にてキャブ２に対する振動や衝撃を緩和でき、乗り心地性を悪くすることがない。
【００１８】
請求項３のキャブ支持構造は、上記規制部材２６は、上記減衰機構２５のストロークエンド前にキャブ２の変位を規制することを特徴としている。
【００１９】
上記請求項３のキャブ支持構造では、減衰機構２５のストロークエンド前にキャブ２の変位を規制部材２６にて規制するので、減衰機構２５の破損を確実に回避することができ、減衰機構２５の耐久性向上を図ることができる。すなわち、減衰機構２５に対して、これを破損させるＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用しないので、キャブ支持構造としては、耐久性に優れたものとなって、長期に渡って乗り心地がよいキャブ２となる。
【００２０】
請求項４のキャブ支持構造は、上記規制部材２６を、キャブ２の支柱１０と車体フレーム１との間に配置したことを特徴としている。
【００２１】
上記請求項４のキャブ支持構造では、規制部材２６を、キャブ２の支柱１０と車体フレーム１との間に配置したことにより、規制部材２６によるキャブ２の支持剛性を向上できる。これにより、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用したときに、キャブ損傷等の事故を一段と確実に防止することができる。
【００２２】
請求項５のキャブ支持構造は、上記車体フレーム１に作業機が配置される場合において、上記規制部材２６が少なくとも反作業機側に設けられることを特徴としている。
【００２３】
上記請求項５のキャブ支持構造のように、車体フレーム１に作業機が配置されている場合には、キャブ２に対して、作業機がガードとして機能することになるので、作業機側からキャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会は少なくなる。これに対して、反作業機側において、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会は、それよりも多い。このため、反作業機側に規制部材２６を設ければ、その機能を有効に発揮できる。また、作業機側の規制部材２６を省略すれば、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
請求項６のキャブ支持構造は、上記キャブ２は、後方側が前方側よりも剛性が大きく設定される場合において、上記規制部材２６が少なくともキャブ後方側に設けられることを特徴としている。
【００２５】
上記請求項６のキャブ支持構造では、上記キャブ２は、後方側が前方側よりも剛性が大きく設定される。これは、前方側においては、視野を確保するためにキャブ前方側の支柱等を細くする必要があり、また後方側においては、支柱等を太くして剛性を大きく設定するのが好ましいからである。その一方、作業者は前方に対しては監視することができるので、前方側でのＲＯＰＳ荷重等の過大荷重の作用は、ある程度、回避することができるが、後方は監視しにくく、後方側において、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会が多い。従って、キャブ後方側に、規制部材２６を設ければ、その機能を有効に発揮できる。また、キャブ前方側の規制部材２６を省略すれば、コストダウンを図ることができる。さらに、支柱等を太くして剛性を大きくすれば、このキャブ後方側における規制部材２６の取付け作業が容易となる利点もある。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、この発明のキャブ支持構造の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１はこのキャブ支持構造の拡大断面図を示し、このキャブ支持構造は、油圧ショベル等の建設機械に使用され、上部旋回体の車体フレーム１に対してキャブ（運転室）２を浮かせた状態で支持するものである。
【００２７】
キャブ２は、図２から図４に示すように床フレーム３の４隅からは支柱１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが立設されて、ＲＯＰＳ対応のキャブとされている。そして、天井側には天井壁４が設けられ、側面側には側面パネル５、５が設けられ、前面側には前面パネル７が設けられ、後面側には後面パネル８が設けられている。この場合、後方側の支柱１０ａ、１０ｂが前方側の支柱１０ｃ、１０ｄよりも（太い）大型のものを使用している。すなわち、図４に示すように、後方側の支柱１０ａ、１０ｂの前後方向寸法を、前方側の支柱１０ｃ、１０ｄの前後方向寸法よりも大きく設定すると共に、後方側の支柱１０ａ、１０ｂの左右方向の寸法（厚さ寸法）を、前方側の支柱１０ｃ、１０ｄの厚さ寸法よりも大きく設定している。これは、前面パネル７及び側面パネル５、５に窓部を設けているので、前方側の支柱１０ｃ、１０ｄを細くして視野を確保するためである。これによって、このキャブ２は、後方側が前方側よりも剛性が大きく設定される。
【００２８】
また、上部旋回体の車体フレーム１は、図５に示すように、上記キャブ２がこのキャブ支持構造を介して支持されるキャブ対応部１２と、上部旋回体に付設される作業機（図示省略）が取付けられる作業機支持部１３とを有する。キャブ対応部１２は、前支持枠１４と、後支持枠１５と、前支持枠１４と後支持枠１５とを連結する側枠１６等を備え、作業機支持部１３は、基板１７と、この基板１７に立設される一対の立上壁１８、１９等を備える。
【００２９】
前支持枠１４は、前面壁部１４ａと上面壁部１４ｂとを有し、その上面壁部１４ｂには、後述する減衰機構２５（図１参照）を装着するための貫孔２０、２０が設けられ、作業機支持部１３側の端部が基板１７に固定され、反作業機側の端部が側枠１６に固定されている。また、後支持枠１５は、上壁１５ａと、この上壁１５ａの前端縁及び後端縁から垂下される脚部１５ｂ、１５ｂとからなり、前支持枠１４と同様、作業機支持部１３側の端部が基板１７に固定され、反作業機側の端部が側枠１６に固定されている。そして、この後支持枠１５の上壁１５ａに、減衰機構２５を装着するための貫孔２１、２１及び後述する規制部材２６（図１参照）を装着するために貫孔２２が設けられている。なお、このキャブ対応部１２においては、前支持枠１４と後支持枠１５の間には、中間枠体２３が配設されている。
【００３０】
次に、キャブ支持構造は、車体フレーム１に対して弾性的にキャブ２を支持する減衰機構２５と、減衰機構２５の伸び方向に対してキャブ２に所定の変位が生じたときにのみ、その変位を規制する規制部材２６とを備えるものであって、キャブ２を上記したように、車体フレーム１に対して浮かした状態で支持する。
【００３１】
減衰機構２５は、図１に示すように、ケース２７と、このケース２７内に収容される第１の減衰板２８と、その第１の減衰板２８を支持するスタッド２９等を備える。また、第１の減衰板２８は、上壁２８ａと、垂下壁２８ｂとからなり、上壁２８ａがスタッド２９の下端にボルト結合されている。そして、スタッド２９には弾性体３０が外嵌され、この弾性体３０の下面がケース２７内の第２の減衰板３１にて受けられている。また、弾性体３０の下面には凹所が形成されている。これらによって、ケース２７の内部は、Ａ室３３ａとＢ室３３ｂとＣ室３３ｃとに仕切られている。さらに、第１の減衰板２８の上壁２８ａとケース２７の底壁との間にコイルスプリング３２が配設され、Ａ室３３ａとＢ室３３ｂとＣ室３３ｃとにシリコンオイル等の粘性液が封入されている。この際、Ａ室３３ａとＢ室３３ｂとが、第１の減衰板２８の垂下壁２８ｂとケース２７の内面との間の隙間Ｈ１を介して連通され、Ｂ室３３ｂとＣ室３３ｃとが、第２の減衰板３１の内周側に設けられる隙間Ｈ２を介して連通されている。
【００３２】
そして、この減衰機構２５はそのケース２７の上方開口部に外鍔部３５が形成され、前支持枠１４に装着される減衰機構２５では、上面壁部１４ｂの貫孔２０に嵌合されてこの外鍔部３５が上面壁部１４ｂの上面に係止し、その状態で、ボルト部材（図示省略）を介して外鍔部３５が上面壁部１４ｂに締着され、後支持枠１５に装着される減衰機構２５では、上壁１５ａの貫孔２１に嵌合されてこの外鍔部３５が上壁１５ａの上面に係止し、その状態で、ボルト部材（図示省略）を介してこの外鍔部３５が上壁１５ａに締着される。また、スタッド２９は、その上端部にねじ軸部（図示省略）が設けられ、このねじ軸部を介してキャブ２の床フレーム３に締着される。
【００３３】
このように、キャブ２は底フレーム３の裏面の４隅において減衰機構２５を介して車体フレーム１に支持され、車体フレーム１側からの衝撃等が緩和される。すなわち、車体フレーム１に対してキャブ２が離れる方向に変位した場合、スタッド２９が上方へ引っ張られ、粘性液はＢ室３３ｂから隙間Ｈ１を介してＡ室３３ａへ流れ、Ｃ室３３ｃから隙間Ｈ２を介してＢ室３３ｂへ流れ、この際の抵抗により振動の減衰力が得られる。さらに、上方向に大きな負荷が作用する場合は、第２の減衰板３１が第１の減衰板２８を受け止めて弾性体３０を撓ませてその衝撃を緩衝する。
【００３４】
また、逆に、車体フレーム１に対してキャブ２が近づく方向に変位した場合、スタッド２９が下方へ押され、粘性液はＡ室３３ａから隙間Ｈ１を介してＢ室３３ｂへ流れ、Ｂ室３３ｂから隙間Ｈ２を介してＣ室３３ｃへ流れ、この際の抵抗により振動の減衰力が得られる。さらに、下方向に大きな負荷が作用する場合は、床フレーム３の下面が弾性体３０の上面に当接してこの弾性体３０を撓ませてその衝撃を緩衝する。この際、コイルスプリング３２にて第１の減衰板３１を弾性的に受けることができ、その衝撃を緩衝することができる。
【００３５】
しかしながら、建設機械が転倒した場合、あるいは岩石、樹木等が衝突した場合等に、キャブ２に大きな衝撃力する。そこで、このキャブ支持構造には、この衝撃力からキャブ２や作業者を守るための保護機能として作用する上記規制部材２６が設けられている。そして、この実施の形態においては、規制部材２６をキャブ後方側に２個だけ配置している。また、反作業機側の規制部材２６と、作業機側の規制部材２６とではその構成を相違させている。
【００３６】
反作業機側の規制部材２６（この場合、第１規制部材２６Ａと呼ぶ）は、図１に示すように、軸部材３６と、この軸部材３６に外嵌される円筒状スペーサ３７と、軸部材３６が挿通されて円筒状スペーサ３７の下方に配置されるストッパ３８等を備える。軸部材３６は、軸部３６ａと頭部３６ｂとからなるボルト部材で構成され、その軸部３６ａがキャブ２の床フレーム３に締着される。この際、円筒状スペーサ３７は、上壁１５ａの貫孔２２に遊嵌状に嵌合される。そして、円筒状スペーサ３７と軸部材３６の頭部３６ｂとの間にストッパ３８が介在されている。
【００３７】
すなわち、円筒状スペーサ３７の外径寸法が、上壁１５ａの貫孔２２の内径寸法よりも小さく設定され、さらに、円筒状スペーサ３７の内径寸法が、軸部材３６の軸部３６ａの外径寸法よりも大きく設定されている。また、ストッパ３８は、中心孔３８ａを有する円板体からなり、その中心孔３８ａの径寸法が軸部材３６の軸部３６ａの外径寸法よりも僅かに大きく設定されている。
【００３８】
さらに、上壁１５ａの裏面（下面）４０には受け板４１が付設されている。この受け板４１はリング体からなり、その中心孔４１ａの軸心を上壁１５ａの貫孔２２の軸心と一致させると共に、中心孔４１ａの孔径を貫孔２２の孔径と略同一に設定している。この際、上記ストッパ３８の外径寸法は、受け板４１の中心孔４１ａの孔径よりも大きく、受け板４１の外径寸法よりも小さく設定されている。
【００３９】
そして、キャブ２が上記４つの減衰機構２５・・にて受けられて、車体フレーム１から振動や衝撃が発生していない状態において、ストッパ３８の上面４２と受け板４１の下面４３との間に隙間Ｓが形成され、円筒状スペーサ３７の外周面と上壁１５ａの貫孔２２の内周面及び受け板４１の中心孔４１ａの内周面との間に隙間Ｓ１が形成される。
【００４０】
従って、キャブ２が車体フレーム１から離れる方向へ変位した場合、この第１規制部材２６Ａとしては、ストッパ３８の上面４２が受け板４１の下面４３に当接するまで、その変位を許容する。また、キャブ２が車体フレーム１に近づく方向へ変位した場合、この第１規制部材２６Ａとしては、キャブ２の底フレーム３の下面が上壁１５ａの上面４６に当接するまで、その変位を許容する。さらに、キャブ２が車体フレーム１に対して水平方向に変位した場合、スペーサ３７の外周面が貫孔２２の内周面等に当接するまで許容する。このため、キャブ２側に取付けられるキャブ側部材（円筒状スペーサ３７、ストッパ３８、及び軸部材３６等）が、常態において車体フレーム１側と非干渉関係にあるように、上記隙間Ｓ、Ｓ１の寸法を設定する。これによって、作業機による通常の作業時や走行時においては、この第１規制部材２６Ａは減衰機構２５による衝撃等の吸収機能に対して干渉しないようにする。
【００４１】
この際、キャブ２が車体フレーム１から離れる方向へ変位する場合には、第１規制部材２６Ａとしては、減衰機構２５の伸び方向のストロークエンド（弾性体３０やコイルスプリング３２が弾性限界）を越えないように規制する。すなわち、減衰機構２５のストロークエンドを越える直前において、ストッパ３８を受け板４１に当接させるように上記隙間Ｓを設定するものであって、減衰機構２５のストロークエンド越えない範囲においては、この第１規制部材２６Ａとしては減衰機構２５による衝撃等の吸収機能に対して干渉しない。
【００４２】
次に、作業機側の規制部材２６（この場合、第１変形例として、第２規制部材２６Ｂと呼ぶ）は、図６と図７に示すように、作業機支持部１３の一方の立上壁１８に支持される軸部材４７と、キャブ後方側の作業機側の支柱１０ｂに固着される受け体４８とからなる。軸部材４７は、軸部４７ａと頭部４７ｂとからなるボルト部材から構成され、立上壁１８のねじ孔４９に作業機側から螺着させ、その軸部４７ａを支柱１０ｂ側へ突出させる。また、受け体４８は、水平壁４８ａと鉛直壁４８ｂとを有する断面Ｌ字状体からなり、その支柱１０ｂ側の端面５４が支柱１０ｂに溶接等の結合手段にて結合されている。そして、上記４つの減衰機構２５・・にて受けられて、車体フレーム１から振動や衝撃が発生していない状態において、立上壁１８から突出した軸部４７ａの突出部５０が、受け体４８の水平壁４８ａよりも上方に位置すると共に、鉛直壁４８ｂよりも前方に位置している。すなわち、この場合も、常態において、キャブ側部材である受け体４８が車体フレーム１側の部材である軸部材４７と非干渉状態にように設定する。
【００４３】
また、キャブ２が車体フレーム１から離れる方向へ変位した場合、この作業機側の第２規制部材２６Ｂとしては、受け体４８の水平壁４８ａが立上壁１８から突出した軸部４７ａの突出部５０に当接するまで、その変位を許容するので、この場合も、減衰機構２５の伸び方向のストロークエンド（弾性体３０やコイルスプリング３２が弾性限界）を越えないように規制する。すなわち、減衰機構２５のストロークエンド直前に、受け体４８の水平壁４８ａを軸部４７ａの突出部５０に当接させるように設定する。また、この第２規制部材２６Ｂでは、キャブ２に後方側から荷重（負荷）を受けた場合、受け体４８の鉛直壁４８ｂが軸部４７ａの突出部５０に当接することによって、キャブ２が回転したりすることを規制することができる。
【００４４】
ところで、この作業機側の第２規制部材２６Ｂを図６と図７に示す構造としたのは、この装着位置において作業機支持部１３の基板１７が下方に位置するため、図１に示すような第１規制部材２６Ａの装着が困難であるからである。このため、この位置においても、上記第１規制部材２６Ａが装着可能であれば、この第２規制部材２６Ｂを使用することなく、第１規制部材２６Ａを使用してもよい。
【００４５】
このように、このキャブ支持構造では、減衰機構２５・・にて、車体フレーム１に対して弾性的にキャブ２を支持するので、キャブ２に対する振動や衝撃を緩和できる。この際、常態においては、規制部材２６Ａ、２６Ｂと減衰機構２５、２５とは非干渉状態にあるので、規制部材２６Ａ、２６Ｂによる規制が行われず、規制部材２６Ａ、２６Ｂは、減衰機構２５の作動状態に全く影響を及ぼさない。このため、常態においては、減衰機構２５にてキャブ２に対する振動や衝撃を緩和でき、乗り心地性を悪くすることがない。
【００４６】
ところが、建設機械が転倒した場合、あるいは岩石、樹木等が衝突した場合等に、キャブ２に大きな衝撃力（ＲＯＰＳ荷重等）が作用して、所定の変位が生じたときには、規制部材２６Ａ、２６Ｂにてその変位を規制し、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。しかも、減衰機構２５の伸び方向のストロークエンドに達する直前に、その変位を上記規制部材２６Ａ、２６Ｂにて規制することができる。このため、減衰機構２５の破損を確実に回避することができ、減衰機構２５の耐久性向上を図ることができる。すなわち、減衰機構２５に対して、これを破損させるＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用しないので、キャブ支持構造としては、耐久性に優れたものとなって、長期に渡って乗り心地がよいキャブ２となる。そして、このキャブ支持構造では、規制部材２６Ａ、２６Ｂが減衰機構２５と別個に設けられるものであるので、標準車等において普通に用いられている減衰機構２５をそのまま使用し、規制部材２６を新た追加すればよい。このため、ＲＯＰＳ仕様車であっても、キャブ剛性向上のために高価な特別な減衰機構を使用する必要がなく、ＲＯＰＳ仕様車を低コストにて提供することができる。ところで、上記実施形態では、作業者は前方に対しては監視することができるので、前方側でのＲＯＰＳ荷重等の作用は、ある程度、回避することができるが、後方は監視しにくく、そのため、後方側において、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会が多い。従って、この実施形態のように、キャブ後方側に規制部材２６Ａ、２６Ｂを設ければ、その機能を有効に発揮できる。また、キャブ後方側に規制部材２６Ａ、２６Ｂを設ければ、キャブ保護機能を有効に発揮できるので、キャブ前方側の規制部材２６を省略することができ、省略すれば、コストダウンを図ることができる。さらに、この実施形態では、後方側において、支柱１０ａ、１０ｂ等を太くして剛性を大きくしているので、このキャブ後方側における規制部材２６Ａ、２６Ｂの取付け作業が容易となる利点もある。
【００４７】
ところで、反作業機側の前方側の減衰機構２５の近傍に規制部材２６（２６Ａ）を設けてもよい。すなわち、反作業機側に規制部材２６、２６を設けるようにする。これは、このように作業機が作業機支持部１３に設けられれば、図３の矢印の方向にキャブ２が傾倒する方向に過大荷重が作用しやすいからである。すなわち、車体フレーム１に作業機が配置されている場合には、キャブ２に対して、作業機がガードとして機能することになるので、作業機側からキャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会は少なくなる。これに対して、反作業機側において、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用する機会は、それよりも多い。そのため、反作業機側に規制部材２６、２６を設ければ、変位を規制する機能を有効に発揮できる。この場合、反作業機側に規制部材２６、２６を設けることにより、キャブ保護機能を有効に発揮できるので、作業機側の後方側の第２規制部材２６Ｂを省略することができ、省略すれば、コストダウンを図ることができる。
【００４８】
次に図８は、第２変形例としての規制部材２６Ｃを示し、この場合、支柱１０ａにこの規制部材２６Ｃが支持されている。すなわち、スペーサ３７の上端が、支柱１０ａの底壁１１に溶接等の接合手段にて、固着され、支柱１０ａの底壁１１の内面側に配置されるナット部材５１に軸部材３６の軸部３６ａが螺着されている。この場合も、スペーサ３７は、その外径が上壁１５ａの貫孔２２の孔径よりも小さく設定され、この貫孔２２に遊嵌状は挿通されている。従って、この場合も、ストッパ３８の上面４２と、後支持枠１５の下面４０との間に隙間Ｓが設けられると共に、スペーサ３７の外周面と上壁１５ａの貫孔２２の内周面との間に隙間Ｓ１が設けられる。
【００４９】
また、キャブ２が図９に示すように下枠体５２を有する場合、この図９のように第３変形例を示す規制部材２６Ｄをこの下枠体５２の左右方向バー５２ａに付設するようにしてもよい。この場合、図１０に示すように、左右方向バー５２ａにロッド５３を溶接等の接合手段にて、固着し、このロッド５３に軸部材３６の軸部３６ａを螺着して、ストッパ３８をロッド５３に装着する。この場合も、このロッド５３の外径寸法を上壁１５ａの貫孔２２の径寸法よりも小さく設定し、ストッパ３８の上面４２と上壁１５ａの下面４０との間に、隙間Ｓが形成され、ロッド５３の外周面と貫孔２２の内周面との間に隙間Ｓ１が形成されるようにする。
【００５０】
従って、この図８と図１０に示す規制部材２６Ｃ、２６Ｄにおいても、常態においてキャブ側部材（スペーサ３７、軸部材３６、ロッド５３等）が上記車体フレーム１側と非干渉関係にあるように設定され、通常の走行時や作業時には、減衰機構２５の衝撃緩和機能の規制が行われず、乗り心地性を悪くすることがない。しかも、キャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用して、所定の変位が生じたときには、ストッパ３８の上面４２が上壁１５ａの下面４０に当接して、この変位を規制し、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。また、図８に示すものでは、支柱１０ａに規制部材２６が支持されているので、規制部材２６によるキャブ２の支持剛性を向上できる。これにより、ＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用したときに、キャブ損傷等の事故を一段と確実に防止することができる。なお、図８と図１０等においては、図１において使用した受け板４１が使用されていないが、もちろんこの図８等においても受け板４１を使用してもよく、逆に図１において受け板４１を使用しなくてもよい。
【００５１】
次に、図１１と図１２に示す第４変形例としての規制部材２６Ｅは、車体フレーム１の上壁１５ａの上面４６から立設されるロッド５５と、このロッド５５の上方からストッパ３８を挟んだ状態で螺着される軸部材３６と、キャブ２側に付設される受け片５６とを備える。すなわち、受け片５６は、底壁部５６ａと、この底壁部５６ａの両端から立設される三角形状の立上壁部５６ｂ、５６ｂとからなり、底壁部５６ａには貫孔５７が設けられている。この場合、ロッド５５の外径が貫孔５７の径寸法よりも小さく設定され、ロッド５５が貫孔５７に遊嵌状に挿入されている。
【００５２】
そして、車体フレーム１から振動や衝撃が発生していない状態において、ストッパ３８の下面５８と受け片５６の上面５９との間に、隙間Ｓが形成され、ロッド５５の外周面と受け片５６の底壁部５６ａの貫孔５７の内周面との間に、隙間Ｓ１が形成されるようにする。これによって、この図１１と図１２に示す規制部材２６Ｅにおいても、常態においてキャブ側部材（受け片５６等）が上記車体フレーム１側の部材（ロッド５５等）と非干渉関係にあるように設定され、通常の走行時や作業時には、支持対２５の衝撃緩和機能の規制が行われず、しかも、キャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用して、所定の変位が生じたときには、受け片５６の底壁部５６ａの上面５９がストッパ３８の下面５８に当接して、この変位を規制し、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。
【００５３】
また、図１３から図１５に示す第５変形例としての規制部材２６Ｆは、車体フレーム１の上壁１５ａの上面４６から立設される一対の支持片６０Ａ、６０Ｂと、この支持片６０Ａ、６０Ｂ間に介在されるブロック体６１と、ブロック体６１が介在された状態で支持片６０Ａ、６０Ｂに挿通される軸部材６２とを備える。すなわち、ブロック体６１はキャブ２側に固着され、軸部材６２の軸部６２ａが挿通される貫孔６４が形成されている。貫孔６４は、その孔径が軸部材６２の軸部６２ａの外径よりも大きく設定され、軸部材６２の軸部６２ａが遊嵌状に挿通されている。また、支持片６０Ａ、６０Ｂにも、軸部材６２の軸部６２ａが挿通される貫通孔６３、６３が形成されている。この貫通孔６３の孔径は軸部材６２の軸部６２ａの外径寸法よりも僅かに大きい程度である。また、軸部材６２は、上記軸部６２ａと、頭部６２ｂとからなり、図１５に示すように、軸部６２ａが、一方の支持片６０Ａの貫通孔６３、ブロック体６１の貫孔６４、及び他方の支持片６０Ｂの貫通孔６３に挿通された状態では、ロックされる。すなわち、一方の支持片６０Ａにねじ孔６５を設け、軸部材６２の頭部６２ｂに設けられた貫通孔を介して、このねじ孔６５にボルト部材６６を螺着する。
【００５４】
これによって、この図１３から図１５に示す規制部材２６Ｆにおいても、常態においてキャブ側部材（ブロック体６１等）が上記車体フレーム１側と非干渉関係にあるように設定され、通常の走行時や作業時には、支持対２５の衝撃緩和機能の規制が行われない。しかも、キャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用して、所定の変位が生じたときには、ブロック体６１の貫孔６４の内周縁が軸部材６２の軸部６２ａに当接して、この変位を規制することができ、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。
【００５５】
また、図１６（ａ）に示す第６変形例としての規制部材２６Ｇは、車体フレーム１の上壁１５ａの上面４６から立設される受け片６７と、キャブ２側の支持体６８とを備える。受け片６７は、上壁１５ａの上面４６に取付けられる下片部６７ａと、この下片部６７ａから上下方向に延びる立上片部６７ｂと、この立上片部６７ｂの上端から水平方向へ延びる上片部６７ｃとからなる。なお、下片部６７ａを上壁１５ａの上面４６に取付ける場合、ボルト・ナット結合であっても、溶接等であってもよい。また、支持体６８は、水平壁６８ａと、鉛直壁６８ｂとからなる断面Ｌ字状の型材でもって構成され、車体フレーム１から振動や衝撃が発生していない状態において、受け片６７の上片部６７ｃの下面７０と、支持体６８の水平壁６８ａの上面７１との間に、隙間Ｓが形成されるようにする。また、この隙間Ｓが形成される状態では、受け片６７の立上片部６７ｂの内面と支持体６８の鉛直壁６８ｂの先端縁との間に隙間Ｓ２を設けるようにする。
【００５６】
これによって、この図１６（ａ）に示す規制部材２６Ｇにおいても、常態においてキャブ側部材（支持体６８等）が上記車体フレーム１側の部材（受け片６７等）と非干渉関係にあるように設定され、通常の走行時や作業時には、支持対２５の衝撃緩和機能の規制が行われない。しかも、キャブ２にＲＯＰＳ荷重等の過大荷重が作用して、所定の変位が生じたときには、支持体６８の水平壁６８ａの上面７１が受け片６７の上片部６７ｃの下面７０に当接して、この変位を規制することができ、キャブ剛性を向上して、キャブ損傷等の事故を防止することができる。また、支持体６８としては、図１６（ｂ）のように、上壁７２ａと、下壁７２ｂと、上壁７２ａと下壁７２ｂとを連結する連結壁７２ｃとからなる断面コの字状の型材でもって構成してもよい。この際も、受け片６７の上片部６７ｃの下面７０と、支持体６８の上壁７２ａの上面７３との間に隙間Ｓが形成されると共に、受け片６７の立上片部６７ｂと、支持体６８の連結壁７２ｃとの間に隙間Ｓ２が形成されるようにすればよい。
【００５７】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、規制部材２６を設ける位置としては、キャブ２の床フレーム３の４隅全てであっても、４隅以外であってもよく、さらには、規制部材２６の数としては４個以上であってもよい。また、減衰機構２５としては、図例のものに限るものではなく、各種の液体封入式マウントや非液体封入式マウント等を使用できる。さらに、規制部材２６としては、減衰機構２５のストロークエンド前にキャブ２の変位を規制することが望ましいので、使用する減衰機構２５（マウント）のストロークエンドに応じて、規制する変位量を任意に変更することができるが、もちろん、大きな衝撃力からキャブ２を守る保護機能を発揮できれば、減衰機構２５のストロークエンドを越えて規制するものであってもよい。なお、このキャブ支持構造が使用される機械としては、油圧ショベル以外にも、ホイールローダやブルドーザ等の各種の建設機械であっても、さらには、キャブ支持構造を必要とする各種の農業機械等であってもよい。また、このキャブ支持構造としては、ＲＯＰＳ対応のキャブに対して使用するのが好ましいが、もちろんＲＯＰＳ対応のキャブでない標準車のキャブに対して使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のキャブ支持構造の実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】上記キャブ支持構造にて支持される建設機械の車体フレームの側面図である。
【図３】上記キャブ支持構造にて支持される建設機械の車体フレームの背面図である。
【図４】上記キャブ支持構造にて支持される建設機械の車体フレームの平面図である。
【図５】上記キャブ支持構造にて支持される建設機械の車体フレームの斜視図である。
【図６】上記キャブ支持構造の作業機側の規制部材の平面図である。
【図７】上記キャブ支持構造の作業機側の規制部材の断面図である。
【図８】上記キャブ支持構造の規制部材の第２変形例の断面図である。
【図９】上記キャブ支持構造の規制部材の第３変形例の分解斜視図である。
【図１０】上記キャブ支持構造の規制部材の第３変形例の断面図である。
【図１１】上記キャブ支持構造の規制部材の第４変形例の分解斜視図である。
【図１２】上記キャブ支持構造の規制部材の第４変形例の断面図である。
【図１３】上記キャブ支持構造の規制部材の第５変形例の分解斜視図である。
【図１４】上記キャブ支持構造の規制部材の第５変形例の側面図である。
【図１５】上記キャブ支持構造の規制部材の第５変形例の断面図である。
【図１６】上記キャブ支持構造の規制部材の第６変形例を示し、（ａ）の断面図であり、（ｂ）は他の減衰機構を使用した場合の断面図である。
【図１７】建設機械の簡略図である。
【図１８】従来のキャブ支持構造の要部断面図である。
【図１９】従来の他のキャブ支持構造の要部断面図である。
【図２０】従来の別のキャブ支持構造の要部断面図である。
【図２１】従来のさらに別のキャブ支持構造の要部断面図である。
【符号の説明】
１車体フレーム
２キャブ
２５減衰機構
２６規制部材

Claims

車体フレームに減衰機構を介してキャブを支持するキャブ支持構造であって、上記減衰機構の伸び方向に対して、キャブに所定の変位が生じたときにのみ、その変位を規制する規制部材をこの減衰機構とは別に設けたことを特徴とするキャブ支持構造。
上記規制部材は、キャブ側に取付けられるキャブ側部材を有し、常態において、このキャブ側部材が上記車体フレーム側と非干渉関係にあるように、配置されることを特徴とする請求項１のキャブ支持構造。
上記規制部材は、上記減衰機構のストロークエンド前にキャブの変位を規制することを特徴とする請求項１又は請求項２のキャブ支持構造。
上記規制部材を、キャブの支柱と車体フレームとの間に配置したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかのキャブ支持構造。
上記車体フレームに作業機が配置される場合において、上記規制部材が少なくとも反作業機側に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかのキャブ支持構造。
上記キャブは、後方側が前方側よりも剛性が大きく設定される場合において、上記規制部材が少なくともキャブ後方側に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかのキャブ支持構造。