JP2004330808A - Cab reinforcement structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転室補強構造、さらに詳しくは、運転室に作業機械の転倒などにより外力が作用したときに、運転室の変形、潰れを抑制して室内のオペレータを保護する、運転室補強構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
作業機械に備えられる運転室は、機体フレームにその床部分が防振のための弾性支持部材である例えばビスカスマウントを介して取付けられている(例えば、特許文献1参照)。この運転室設置構造においては、万一機体が転倒するなどにより外力が作用した場合、ビスカスマウントに運転室と機体フレームとを引き離す力が作用し、この力が過度になるとビスカスマウントが破損し、運転室が倒壊し、室内にオペレータの空間を確保するのが難しくなる。
【0003】
この対策として、例えばビスカスマウントがその作用範囲以上に引っ張られて破損しないように、ビスカスマウントのストロークを制限する補強構造物を追加することが行われる(例えば、特許文献2参照)。この形態においては運転室を倒壊させようとするエネルギーはすべて運転室の構造物で受けることになり、静的な荷重であれば対応できても衝撃荷重の場合には構造物の変形、潰れによってエネルギーを吸収するのが難しい。
【0004】
したがってこのような場合には、運転室保護構造として、運転室全体を覆うように形成したキャブガードが採用されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、この運転室保護構造は、運転室とは別体に運転室全体を覆うようにかつ倒壊しないように頑強に形成されるので、コストが高く、設置スペースを設けるための機体のレイアウトが難しく、また室内のオペレータからの視界が悪くなる、などの解決すべき問題を有している。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−317850号公報(第1図、第2図)
【特許文献2】
特開2002−339406号公報(第4図)
【特許文献3】
特開2001−173017号公報(第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、作業機械の転倒時などに運転室に加わる力によるエネルギーを、運転室の変形以外においても吸収できるようにし、運転室本体の変形を抑制し、オペレータの空間確保に必要な運転室の剛性追加を最小限にできるようにし、安価で、設置スペースに制限されない、またオペレータの視界を妨げない、運転室補強構造を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明は、弾性支持部材を介して作業機械の機体フレームに取付けられた運転室と該機体フレームとの間に1個以上の緩衝手段を介在させ、該運転室に機体フレームから引離す方向の力が作用し引離し変位が該弾性支持部材の作用範囲を越えた所定の大きさになると、該緩衝手段が作用して該所定の大きさを越えた変位を弾性的に吸収する、ことを特徴とする運転室補強構造である。
【0008】
そして、運転室に過大な力が作用し、弾性支持部材の作用範囲を変位が越え、所定の大きさになった場合には、その変位を緩衝手段に伝え、運転室を倒壊させようとするエネルギーの一部又は全部を緩衝手段によって吸収し、運転室本体の変形を抑制し、オペレータの空間を確保し、また運転室の剛性補強を最小限にするすることができるようにする。さらに、構造が従来のキャブガードなどに比べて簡単にできるので、安価であり、設置スペースに制限されず、オペレータの視界も妨害しない。
【0009】
請求項2に記載された発明は、請求項1記載の運転室補強構造において、該緩衝手段が、該機体フレーム又は運転室のいずれか一方に取付けられた引張弾性部材と、該機体フレーム又は運転室の他方に取付けられてこの引張弾性部材に該引離し方向において係合する引張部材とを備えているものである。
【0010】
そして、引張弾性部材と引張部材を係合させ、引張弾性部材を変形させることにより変位を弾性的に吸収し、運転室を変形させようとするエネルギーを吸収する。
【0011】
請求項3に記載された発明は、請求項2記載の運転室補強構造において、該引張弾性部材が引張コイルスプリングを備え、該引張部材の一端が引張コイルスプリング内に挿入され、この挿入部と引張コイルスプリングとが係合可能に形成されているものである。
【0012】
そして、引張コイルスプリングを用いることにより、安価で小スペースの緩衝手段を構成する。
【0013】
請求項4に記載された発明は、請求項2又は3記載の運転室補強構造において、該引張弾性部材がその弾性限界を越えて伸張変位したときに当接する、該引張弾性部材の取付部材に設けられた干渉部材を備えているものである。
【0014】
そして、引張弾性部材だけでは吸収することのできない大きなエネルギーは、干渉部材との当接によって吸収する。干渉部材は、吸収するエネルギーの大きさに応じて、柔構造にあるいは剛構造に適宜に設定することができる。
【0015】
請求項5に記載された発明は、請求項1記載の運転室補強構造において、該緩衝手段が、該機体フレーム又は運転室のいずれか一方に取付けられた当接部材と、該機体フレーム又は運転室の他方に取付けられ該引離し変位が大きくなるにつれてこの当接部材に接近する対向部を有した引張部材と、該当接部材と対向部との間に介在された圧縮弾性部材とを備えているものである。
【0016】
そして、当接部材と引張部材の間で圧縮弾性部材を圧縮変形させることにより変位を弾性的に吸収し、運転室を変形させようとするエネルギーを吸収する。
【0017】
請求項6に記載された発明は、請求項5記載の運転室補強構造において、該圧縮弾性部材が圧縮コイルスプリングにより形成されているものである。
【0018】
そして、圧縮コイルスプリングの中に引張部材を通し配設することにより、安価で小スペースの緩衝手段を構成する。
【0019】
請求項7に記載された発明は、請求項5記載の運転室補強構造において、該圧縮弾性部材が筒状の圧縮ブロックにより形成されているものである。
【0020】
そして、筒状ブロックの中に引張部材を通し配設することにより、安価で小スペースの緩衝手段を構成する。
【0021】
請求項8に記載された発明は、請求項2から7までのいずれかに記載の運転室補強構造において、該弾性支持部材が該引張部材を介して機体フレーム又は運転室に連結されているものである。
【0022】
そして、機体フレームと運転室の間に介在される弾性支持部材の一方の側に緩衝手段の引張部材を連結することにより、緩衝手段を弾性支持部材の設置部分にコンパクトに配設する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された運転室補強構造について、典型的な作業機械である油圧ショベルの運転室おける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。
【0024】
図1を参照して油圧ショベルについて説明する。全体を番号2で示す油圧ショベルは、下部走行体4と、下部走行体4上に旋回自在に取付けられた上部旋回体6を備え、機体フレームとしての上部旋回体6のスイングフレーム8には、運転室10、運転室10の前方に張り出して上下方向に揺動作動を自在に取付けられたフロント作業装置12、及び運転室10の後方に配置されエンジンなどの機器が収容された後部機体14を備えている。
【0025】
運転室10とスイングフレーム8の取付関係について、骨組み構造で示した運転室10とスイングフレーム8とを、機体の内方側から見た図2、及び本発明に係る運転室補強構造の第1の実施の形態を示した図3を参照して説明する。
【0026】
運転室10は、運転室本体10aのピラー、パネル、ルーフなどが鋼製部材によって形成され溶接接合されて構成されている。運転室本体10aは、防振のための弾性支持部材であるビスカスマウント16を介してスイングフレーム8に取付けられたフロアプレート10bに、ボルト18によって取付けられている。フロアプレート10bは、運転室本体10aの底部形状に合わせた略矩形の平板状に形成され、少なくともその4隅にビスカスマウント16が配設されている。ビスカスマウント16は周知のものであり、例えば特開2002−317850号公報に開示されている。フロアプレート10b上にオペレータの運転席(図示していない)が配設されている。
【0027】
運転室補強構造の第1の実施の形態について図3を参照して説明する。ビスカスマウント16を介してスイングフレーム8上に取付けられたフロアプレート10bとスイングフレーム8の間に、全体を符号K1で示す緩衝手段が介在されている。後に詳述するように、緩衝手段K1は、運転室10に矢印Xで示すスイングフレーム8から引離す方向(図3の上向方向)の力が作用し、引離し変位がビスカスマウント16の作用範囲を越えて所定の大きさになると作用して所定の大きさを越えた変位を弾性的に吸収する。ビスカスマウント16は、その本体ケース16aがスイングフレーム8に取付けられ、運転室10側の端の雌ねじ16bに、フロアプレート10bに取付けられた緩衝手段K1の引張バー22が連結されている。
【0028】
緩衝手段K1は、スイングフレーム8に取付けられた引張弾性部材としての引張コイルスプリング20と、運転室10のフロアプレート10bに取付けられて引離し方向Xにおいてスプリング20と係合する引張部材としての引張バー22を備えている。
【0029】
スプリング20は、矩形断面のばね鋼線材を密巻きにして形成され、その下端部には取付プレート20aがスプリングの内径と略同じ大きさの穴20bを有した円板状に形成されて、また上端部には係止プレート20cがスプリングの外径と略同じ外径を有し中央に引張バー22のバー22a通すための穴20dを有した円板状に形成されて、それぞれ一体的に接合されている。
【0030】
引張バー22は、鋼により形成され、丸棒状のバー22aと、バー22aより大径に下端部に設けられた円板状のストッパ22bと、下端部の先端に形成されビスカスマウント16の雌ねじ16bと螺合する雄ねじ22cを備えている。ストッパ22bの外径はスプリング20の内径部に挿入可能な大きさに形成されている。引張バー22は、ビスカスマウント16に取付けた状態で、スプリング20の係止プレート20cから上方に突出し、その先端がフロアプレート10bの下面に当接する長さに形成されている。
【0031】
係止プレート20cの下面とストッパ22bの上面の間には、所定の大きさの隙間Lが設けられている。この隙間Lは、運転室10の通常の振動によるビスカスマウント16の作用範囲では干渉しない大きさで、機体転倒時などに運転室10に過大な力が作用し運転室10の矢印Xの引離し方向の変位が作用範囲を越えたときに初めて接触するように設定されている。すなわち、隙間Lは、運転室10に機体フレーム8から引離す方向の力が作用し引離し変位が弾性支持部材16の作用範囲を越えた所定の大きさを規定している。
【0032】
この運転室補強構造を組み立てるには、先ずスイングフレーム8に取付けられたビスカスマウント16の雌ねじ16bに引張バー22を取付け、その後スプリング20を引張バー22及びビスカスマウント16に被せ、その取付プレート20aをボルト24によってスイングフレーム8に固定する。そして、引張バー22の上端をフロアプレート10bにボルト26によって取付ける。
【0033】
したがって、緩衝手段K1は、運転室10の矢印Xで示す引離す方向の変位が隙間Lを越えると作用して、隙間Lを越えた変位をスプリング20が伸張することにより弾性的に吸収する。
【0034】
運転室補強構造の第2の実施の形態について図4を参照して説明する。この形態においては、フロアプレート10bとスイングフレーム8の間に全体を符号K2で示す緩衝手段が介在されている。緩衝手段K2は、ビスカスマウントとは別体に設置されており、前述の緩衝手段K1とはビスカスマウント以外実質的に同一に構成されている。したがって、重複する部分については同一の符号で示し必要な場合を除いてその説明を省略する。
【0035】
緩衝手段K2は、スイングフレーム8に取付けられた引張弾性部材としての引張コイルスプリング28と、フロアプレート10bに取付けられて引離し方向Xにおいてスプリング28と係合する引張部材である引張バー30を備えている。
【0036】
引張コイルスプリング28は、前述の引張コイルスプリング20の取付プレート20aを穴20bを備えない円板状にしたものであり、引張バー30は前述の引張バー22の雄ねじ22cを削除したものである。
【0037】
運転室補強構造の第3の実施の形態について図5を参照して説明する。この形態においては、フロアプレート10bとスイングフレーム8の間に全体を符号K3で示す緩衝手段が介在されている。緩衝手段K3は、上述の緩衝手段K2にさらに、引張コイルスプリング28が引離し方向Xにおいてその弾性限界の寸法Hを越えて変位したときに当接する、引張コイルスプリング28が取付けられているスイングフレーム8に設けられた干渉部材であるストッパフレーム32を備えている。ストッパフレーム32は、フロアプレート10bとスプリング28間に位置付けられ引張バー30の丸棒バー30aが挿通される穴32aを有した平板部32bを備え、寸法Hは平板部32bとスプリング28の上端との隙間によって形成されている。
【0038】
このストッパフレーム32は、スプリング28の引張変形が過大に進んでスプリング28が弾性限界を越えた場合、スプリング28の係止プレート28a及び引張バー30のストッパ30bを受け止めて運転室10がスイングフレーム8から引き離され離脱するのを防止する。さらに、引張スプリング28の作用によって吸収することができなかったエネルギーを吸収する。ストッパフレーム32は、受け止めるエネルギーの大きさによって柔構造にあるいは剛構造に形成するとよい。
【0039】
運転室補強構造の第4の実施の形態について図6を参照して説明する。この形態においては、フロアプレート10bとスイングフレーム8の間に全体を符号K4で示す緩衝手段が介在されている。緩衝手段K4は、上述の緩衝手段K1、K2及びK3において、運転室10がスイングフレーム8から引離すX方向に所定の大きさLを越えて変位したときにその変位を吸収する[引張弾性部材]を用いているのに対し、変位を吸収する[圧縮弾性部材]を用いたものである。
【0040】
すなわち、緩衝手段K4は、スイングフレーム8に取付けられた当接部材としてのストッパフレーム34と、フロアプレート10bに取付けられ引離し方向Xの変位が大きくなるにつれてストッパフレーム32に接近する対向部であるベースプレート36aを有した引張部材としての引張バー36と、ストッパフレーム34とベースプレート36aの間に介在された圧縮弾性部材としての圧縮コイルスプリング38を備えている。
【0041】
スプリング38は、矩形断面のばね鋼線材により形成されている。引張バー36は鋼により形成され、丸棒状のバー36bを有し、ベースプレート36aはその下端にバー36bより大径に円板状に形成されている。ストッパフレーム34は、フロアプレート10bとスプリング38の間に位置付けられ引張バー36のバー36bが挿通される穴34aを有した平板部34bを備え、平板部34bとスプリング38との間に前述の隙間Lが形成されている。
【0042】
緩衝手段K4は、運転室10に矢印Xで示すスイングフレーム8から引離す方向(図6の上向方向)の力が作用し、引離し変位がビスカスマウント(図示していない)の作用範囲を越えて前述の所定の大きさLになると作用し所定の大きさLを越えた変位を弾性的に吸収する。
【0043】
すなわち、ストッパフレーム34の平板部34bの下面とスプリング38の上端は、通常の運転室10の振動であるビスカスマウントの作用範囲では干渉しないで、機体転倒時など運転室10に過大な変位が発生したときに初めて接触し、この状態になると緩衝手段K4が作用し隙間Lを越えた変位をスプリング38が収縮して弾性的に吸収する。
【0044】
運転室補強構造の第5の実施の形態について図7を参照して、全体を符号K5で示す緩衝手段について説明する。この緩衝手段K5は、上述の緩衝手段K4における圧縮弾性部材としてのスプリング38に代えて円筒状の圧縮ブロック40を備えたものである。そして、ブロック40が潰れることで隙間Lを越えた変位を弾性的に吸収する。このブロック40は、鉄、アルミなどの金属材料、又樹脂材料などを、例えば多孔質構造にして、その変形、潰れによってエネルギーを吸収するように形成されている。
【0045】
なお、上述した緩衝手段K1、K2、K3、K4あるいはK5によって弾性的に吸収する変位であるエネルギーの大きさ、すなわち緩衝手段の剛性は、運転室10の運転室本体10aの剛性と同等かそれ以下に設定する。運転室本体10aよりも剛性を高くすると、運転室10に加わるエネルギーが緩衝手段によって吸収されず、全て運転室10の変形、潰れによって受け止められてしまう。
【0046】
上述したとおりの運転室補強構造の作用について説明する。
【0047】
(1)エネルギーの吸収:
運転室保護構造として運転室とそれが取付けられた機体フレームの間に緩衝手段を設け、運転室に機体フレームから引離す方向の力が作用した場合に、そのエネルギーを吸収できるようにしたので、運転室が変形すると同時又はそれ以前に緩衝手段が変形し、その分運転室の変形を抑えることができる。
【0048】
この緩衝手段は、運転室を支持する弾性支持部材、例えばビスカスマウントの保護を目的とするものではなく、弾性支持部材が作用範囲を越えて破壊した場合この破壊もエネルギーの吸収になる。さらに、緩衝手段の引張弾性部材あるいは圧縮弾性部材も弾性変形内での使用を前提としているわけではなく、これらの弾性限度を越えた破壊によってもエネルギーを吸収し、運転室の変形によるエネルギーの吸収を減少させる。
【0049】
したがって、本発明に係る緩衝手段は、機体転倒時のエネルギーを全て吸収するものではなく、オペレータ空間確保に必要な運転室の剛性補強を最小限にできるようにするために運転室以外の部分でエネルギーの吸収を行うものである。
【0050】
(2)コスト、設置スペース、視界:
運転室保護構造として運転室とそれが取付けられた機体フレームとの間に設けた緩衝手段は、構造が簡単であり、安価であり、設置スペースに制限されず、またオペレータの視界も妨害しない。
【0051】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば下記のように、本発明の範囲内においてさまざまな変形あるいは修正ができるものである。
【0052】
(1)緩衝手段の個数:
本実施の形態においては、緩衝手段K1〜K5は、それぞれ運転室と機体フレームの間に1個設置されているが、この個数は1個に限定されるものではなく運転室に加わる力の大きさ、方向などに応じて複数個設置すればよい。
【0053】
(2)弾性部材と引張部材の配置:
本実施の形態の緩衝手段K1〜K5においては、引張部材が運転室の側に、そして引張弾性部材あるいは圧縮弾性部材が機体フレームの側に設けられたが、これらの取付けは逆でもよい。すなわち、引張部材を機体フレームの側に、そして引張弾性部材あるいは圧縮弾性部材を運転室の側にしてもよい。
【0054】
(3)弾性支持部材との関係:
本実施の形態の緩衝手段K1においては緩衝手段が弾性支持部材に連結されて取付けられ、緩衝手段K2〜5においては連結されていないが、緩衝手段K2〜5においては緩衝手段K1と同様に連結してもよい。
【0055】
(4)引張弾性部材:
本実施の形態においては引張弾性部材として引張コイルスプリングが用いられているが、スプリングは例えば皿ばねのような他の形態のスプリングであってもよいし、引張弾性部材に引張弾性を有する合成ゴム、合成樹脂などを用いてもよい。
【0056】
【発明の効果】
本発明に従って構成された運転室補強構造によれば、作業機械の転倒時などに運転室に加わる力によるエネルギーを、運転室の変形以外においても吸収できるようにし、運転室本体の変形を抑制し、オペレータの空間確保に必要な運転室の剛性追加を最小限にできるようにし、安価で、設置スペースに制限されない、またオペレータの視界を妨げない、運転室補強構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された運転室保護構造を備えた作業機械機械の典型例である油圧ショベルの斜視図。
【図2】図1の機体フレームと運転室の関係を、機体フレームの一部と運転室の骨組み構造との関係で示した拡大斜視図。
【図3】第1の実施の形態の要部を図2のA−A矢印方向に見て示した拡大断面図。
【図4】第2の実施の形態の要部を図2のB−B矢印方向に見て示した拡大断面図。
【図5】第3の実施の形態の要部を図2のB−B矢印方向に見て示した拡大断面図。
【図6】第4の実施の形態の要部を図2のB−B矢印方向に見て示した拡大断面図。
【図7】第5の実施の形態の要部を図2のB−B矢印方向に見て示した拡大断面図。
【符号の説明】
2:油圧ショベル(作業機械)
8:スイングフレーム(機体フレーム)
10:運転室
16:ビスカスマウント(弾性支持部材)
20:引張コイルスプリング(引張弾性部材)
22:引張バー(引張部材)
30:引張バー(引張部材)
32:ストッパフレーム(干渉部材)
34:ストッパフレーム(当接部材)
38:圧縮コイルスプリング(圧縮弾性部材)
40:圧縮ブロック(圧縮弾性部材)
K1:緩衝手段
K2:緩衝手段
K3:緩衝手段
K4:緩衝手段
K5:緩衝手段
L:所定の大きさの隙間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driver's cab reinforcement structure, and more specifically, a driver's cab reinforcement structure that suppresses deformation and collapse of a driver's cab and protects an operator in a room when an external force acts on the driver's cab due to a fall of a work machine or the like. About.
[0002]
[Prior art]
A driver's cab provided in a work machine has a floor portion attached to a body frame via, for example, a viscous mount which is an elastic support member for vibration isolation (for example, see Patent Document 1). In this driver's cab installation structure, in the event that an external force acts due to, for example, the aircraft falling over, a force is exerted on the viscous mount to separate the operator's cab and the aircraft frame, and if this force is excessive, the viscous mount is damaged, The driver's cab collapses, and it becomes difficult to secure an operator's space in the cabin.
[0003]
As a countermeasure, for example, a reinforcing structure that limits the stroke of the viscous mount is added so that the viscous mount is not pulled or broken beyond its working range (for example, see Patent Document 2). In this mode, all the energy to collapse the cab is received by the structure of the cab, and even if a static load can be handled, the structure can be deformed or collapsed in the case of an impact load. Difficult to absorb energy.
[0004]
Therefore, in such a case, a cab guard formed so as to cover the entire cab is employed as the cab protection structure (for example, see Patent Document 3). However, since this cab protection structure is formed robustly so as to cover the entire cab separately from the cab and not to collapse, the cost is high and the layout of the fuselage for providing the installation space is difficult. In addition, there is a problem to be solved, such as poor visibility from the operator in the room.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-317850 (FIGS. 1 and 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-339406 (FIG. 4)
[Patent Document 3]
JP 2001-173017 A (FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a technical problem of the present invention is to make it possible to absorb energy due to a force applied to a cab when the work machine falls over, even when the cab is not deformed. The present invention provides a cab reinforcement structure that suppresses deformation of the cab and minimizes the additional rigidity of the cab necessary for securing the space for the operator, and is inexpensive, not limited to the installation space, and does not hinder the operator's view. That is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, at least one buffering means is interposed between an operator's cab attached to a machine frame of a work machine via an elastic support member and the machine frame, and the machine cab is provided in the operator cab. When a force in the direction of separating from the frame acts and the displacement becomes a predetermined magnitude beyond the range of action of the elastic support member, the buffering means acts to elastically displace the displacement exceeding the predetermined magnitude. The driver's cab reinforcement structure is characterized in that the driver's cab is absorbed.
[0008]
When an excessive force acts on the driver's cab and the displacement exceeds the range of action of the elastic support member and reaches a predetermined size, the displacement is transmitted to the buffer means and the driver's cab is intended to collapse. A part or all of the energy is absorbed by the buffer means, so that the deformation of the cab body can be suppressed, the space for the operator can be secured, and the reinforcement of the cab rigidity can be minimized. Furthermore, since the structure can be made simpler than a conventional cab guard or the like, it is inexpensive, is not limited by the installation space, and does not obstruct the view of the operator.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the driver's cab reinforcing structure of the first aspect, the shock-absorbing means includes a tensile elastic member attached to one of the body frame and the cab, and the body frame or the operation body. A tension member attached to the other side of the chamber and engaged with the tension elastic member in the separating direction.
[0010]
Then, the tension elastic member and the tension member are engaged with each other to deform the tension elastic member, thereby elastically absorbing the displacement and absorbing energy for deforming the cab.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the driver's cab reinforcing structure according to the second aspect, the tension elastic member includes a tension coil spring, and one end of the tension member is inserted into the tension coil spring. The tension coil spring is formed so as to be engageable.
[0012]
The use of a tension coil spring constitutes an inexpensive and small-space buffer means.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the driver's cab reinforcing structure according to the second or third aspect, the tension elastic member comes into contact with the mounting member of the tension elastic member when the tensile elastic member extends beyond its elastic limit. It is provided with the provided interference member.
[0014]
Then, large energy that cannot be absorbed only by the tensile elastic member is absorbed by contact with the interference member. The interference member can be appropriately set to a flexible structure or a rigid structure according to the amount of energy to be absorbed.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the driver's cab reinforcing structure of the first aspect, the shock-absorbing means includes: a contact member attached to one of the body frame and the cab; A tension member attached to the other side of the chamber and having a facing portion that approaches the contact member as the separation displacement increases, and a compression elastic member interposed between the contact member and the facing portion. Is what it is.
[0016]
By compressively deforming the compression elastic member between the contact member and the tension member, the displacement is elastically absorbed, and the energy for deforming the cab is absorbed.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the cab reinforcing structure of the fifth aspect, the compression elastic member is formed by a compression coil spring.
[0018]
Then, the tension member is passed through the compression coil spring to be disposed, thereby constituting an inexpensive and small-sized buffer means.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the driver's cab reinforcing structure of the fifth aspect, the compression elastic member is formed by a cylindrical compression block.
[0020]
Then, the tension member is passed through and arranged in the cylindrical block, thereby constituting an inexpensive and small space buffer means.
[0021]
The invention described in
[0022]
Then, by connecting the tension member of the buffer means to one side of the elastic support member interposed between the body frame and the operator's cab, the buffer means is compactly disposed at the installation portion of the elastic support member.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the driver's cab reinforcement structure configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment in a driver's cab of a hydraulic shovel, which is a typical work machine.
[0024]
The hydraulic excavator will be described with reference to FIG. A hydraulic excavator generally designated by
[0025]
Regarding the mounting relationship between the driver's
[0026]
The
[0027]
A first embodiment of the cab reinforcement structure will be described with reference to FIG. Between the
[0028]
The buffer means K1 includes a
[0029]
The
[0030]
The pulling
[0031]
A gap L of a predetermined size is provided between the lower surface of the locking plate 20c and the upper surface of the
[0032]
To assemble the cab reinforcing structure, first, the
[0033]
Therefore, the buffer means K1 acts when the displacement of the
[0034]
A second embodiment of the cab reinforcement structure will be described with reference to FIG. In this embodiment, a buffer means indicated by reference numeral K2 is interposed between the
[0035]
The cushioning means K2 includes a
[0036]
The
[0037]
A third embodiment of the cab reinforcing structure will be described with reference to FIG. In this embodiment, a buffer means indicated by reference numeral K3 is interposed between the
[0038]
The
[0039]
A fourth embodiment of the cab reinforcement structure will be described with reference to FIG. In this embodiment, a buffer means indicated by reference numeral K4 is interposed between the
[0040]
That is, the buffer means K4 is an opposing portion which is attached to the
[0041]
The
[0042]
The buffer means K4 exerts a force on the driver's
[0043]
That is, the lower surface of the
[0044]
A fifth embodiment of the cab reinforcing structure will be described with reference to FIG. The cushioning means K5 includes a
[0045]
The magnitude of the energy which is the displacement elastically absorbed by the above-described buffer means K1, K2, K3, K4 or K5, that is, the rigidity of the buffer means is equal to or greater than the rigidity of the
[0046]
The operation of the cab reinforcing structure as described above will be described.
[0047]
(1) Energy absorption:
As a cab protection structure, a buffering means is provided between the cab and the body frame to which the cab is attached, so that when a force is applied to the cab in a direction separating from the body frame, the energy can be absorbed. When the driver's cab is deformed, the buffer means is deformed at the same time or before the driver's cab is deformed.
[0048]
This damping means is not intended to protect the elastic support member supporting the driver's cab, for example, a viscous mount, and if the elastic support member breaks beyond its working range, this destruction also absorbs energy. Furthermore, the tensile elastic member or the compressive elastic member of the shock absorbing means is not premised on use within elastic deformation, but also absorbs energy by breaking beyond these elastic limits, and absorbs energy by deformation of the cab. Decrease.
[0049]
Therefore, the shock absorbing means according to the present invention does not absorb all of the energy when the aircraft is overturned, and is provided in a portion other than the cab in order to minimize the reinforcement of the cab necessary for securing the operator space. It absorbs energy.
[0050]
(2) Cost, installation space, visibility:
The cushioning means provided between the cab and the body frame to which the cab is attached as the cab protection structure has a simple structure, is inexpensive, is not limited to the installation space, and does not obstruct the view of the operator.
[0051]
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, as described below, various modifications or corrections can be made within the scope of the present invention. Can be done.
[0052]
(1) Number of buffer means:
In the present embodiment, each of the buffer means K1 to K5 is provided between the cab and the body frame, but the number is not limited to one and the magnitude of the force applied to the cab is large. A plurality may be provided depending on the direction and the like.
[0053]
(2) Arrangement of elastic member and tension member:
In the buffer means K1 to K5 of the present embodiment, the tension member is provided on the cab side and the tension elastic member or the compression elastic member is provided on the body frame side, but these attachments may be reversed. That is, the tension member may be on the side of the body frame, and the tension elastic member or the compression elastic member may be on the cab side.
[0054]
(3) Relationship with elastic support member:
In the cushioning means K1 of this embodiment, the cushioning means is connected to and attached to the elastic support member, and is not connected in the cushioning means K2 to K5. May be.
[0055]
(4) Tensile elastic member:
In the present embodiment, a tension coil spring is used as the tension elastic member. However, the spring may be another type of spring, such as a disc spring, or a synthetic rubber having tensile elasticity. Or a synthetic resin.
[0056]
【The invention's effect】
According to the driver's cab reinforcement structure configured according to the present invention, the energy due to the force applied to the driver's cab when the work machine falls down can be absorbed even in other than the deformation of the driver's cab, and the deformation of the driver's cab body is suppressed. The present invention provides a cab reinforcement structure that can minimize the additional stiffness of the cab required for securing the space for the operator, is inexpensive, is not limited to the installation space, and does not obstruct the view of the operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic excavator that is a typical example of a work machine having a cab protection structure configured according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the relationship between the body frame and the cab of FIG. 1 in relation to a part of the body frame and a frame structure of the cab.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the first embodiment as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the second embodiment as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a main part of the third embodiment as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 2;
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the fourth embodiment as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 2;
FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a main part of the fifth embodiment as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
2: Hydraulic excavator (work machine)
8: Swing frame (body frame)
10: cab 16: viscous mount (elastic support member)
20: tension coil spring (tensile elastic member)
22: tension bar (tensile member)
30: tension bar (tensile member)
32: Stopper frame (interference member)
34: Stopper frame (contact member)
38: Compression coil spring (compression elastic member)
40: Compression block (compression elastic member)
K1: buffer means K2: buffer means K3: buffer means K4: buffer means K5: buffer means L: gap of predetermined size
Claims (8)
該運転室に機体フレームから引離す方向の力が作用し引離し変位が該弾性支持部材の作用範囲を越えた所定の大きさになると、該緩衝手段が作用して該所定の大きさを越えた変位を弾性的に吸収する、ことを特徴とする運転室補強構造。One or more buffer means are interposed between the cab mounted on the body frame of the work machine via the elastic support member and the body frame,
When a force in the direction of separating from the body frame acts on the cab and the detachment displacement has a predetermined magnitude beyond the range of action of the elastic support member, the buffer means acts to exceed the predetermined magnitude. The driver's cab reinforcement structure, which elastically absorbs the displaced displacement.
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